找项目网找项目网  2023-05-08 02:00 找项目网 隐藏边栏
导语: 噪声传导有两种模式,一种为差模传导,一种为共模传导。“共模(common-mode)和差模(differential-mode)其实没有严格的定义。只是说共模是相对于公共地而言的信号,而差模则是两个信号的差。这是共模差模常见解释,但为什么会有这见鬼的共模差模呢?共模指的是两个电压对地的平均值,差模指的仅仅是两电压的差值。于是,我们说A和B只对差模信号响应,而对共模信号不响应。

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噪声传导有两种模式,一种为差模传导,一种为共模传导。

线路中的噪声电流进入和流出,相同大小的电流以相反方向流动,总和始终为零,这种称之为差模传导。

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线路中的噪声电流以相同的方向流动,线路承受着相同的电压,这种称之为共模传导。共模传导经由地线所保持负载的浮动静电容量泄露的电流所导致,然后经过地线回到噪声源(也可能是负载和噪声源之间的直接连接所导致而不经过地线)。

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“共模(common-mode)和差模(differential-mode)其实没有严格的定义。只是说共模是相对于公共地而言的信号,而差模则是两个信号的差。”

这是共模差模常见解释差模和共模是什么意思,但为什么会有这见鬼的共模差模呢?抑制共模信号又是什么鬼?为什么要抑制它?

(一)

共模、差模

通常差模和共模是什么意思,电流是从一根导线流向负载,再经过另一导线流回来,形成环路。负载LOAD两端会形成电压差V1和V2。此时,共模电压 Vcom = (V1 + V2)/ 2。

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也可以说差模电压 Vdiff = V1 - V2。

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电路还是这个电路,负载LOAD两端电压还是V1和V2,共模和差模只是参考点变了而已。共模指的是两个电压对地的平均值,差模指的仅仅是两电压的差值。

如还不清楚,这里还有一个生动的栗子:

假设两只船静止在水面上,分别站着两个人,A和B。A和B相互拉着手。当船上下波动时,A才能感觉到B变化的拉力。这两个船之间的高度差就是差模信号。

当水位上升或者下降时,A并不能感觉到这个拉力。这两个船离水底的绝对高度的平均值就是共模信号。

于是,我们说A和B只对差模信号响应,而对共模信号不响应。当然,也有一定的共模范围了,太低会沉到水底,这样船都无法再波动了。太高,会使水溢出而水无法再往上涨。

这个概念对应运算放大器的一个参数,共模电压输入范围(Vcm,Input Common-Mode Voltage Range)。

(二)

抑制共模信号

为什么要抑制共模信号?

当有干扰信号时,V1、V2同时升高。由于Vcom = (V1 + V2)/ 2,共模Vcom也会提高。这些信号是我们不希望得到的,所以需要抑制Vcom。

在运算放大器中有一个重要的参数为共模信号抑制比(CMRR,Common Mode Rejection Ratio),它表征运放对共模信号的抑制能力。

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