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共模讯号

2018-08-21 09:50:20     所属分类:电信

共模讯号(Common-mode signal)是所有导体上模拟信号中的成分之一。在电信中,传输线模型上的共模讯号称为纵向电压(longitudinal voltage)。

在电子学中,若讯号是用二个电压的差值来传输,其共模讯号为电压和的一半

若参考个别的公共点或是地点,在二线缆线上的二条线上都会有共模讯号,两者相位相同,大小也相同。技术上,共模电压是每个导体到个别的公共点(或是地点)向量和的一半。以下的信号源都会产生共模讯号:

  • 耦合到二条线上的辐射讯号。
  • 驱动器电路上产生的信号公共点偏压
  • 传输点和接收点之间的地点电位

引入缆线的噪声,或是缆线产生的噪声多半都会以共模讯号的方式表现,因此二线缆线上的二条线上都会收到此一信号。而缆线产生的RF噪声也多半会由二条缆线传输出来。消除从缆线进入设备(或是由设备传出)的共模讯号对于电磁兼容性都相当的重要。一般电路会设法减少或是消除共模效应,除非电路的用意就是要传送或是接收无线电信号才会例外。

去除共模讯号的方法

  • 差分放大器或是差分接收器只会接收差分电压,也就是二个导线上的电压差。此方法特别适用在一些各设备间有直流电压差的应用。
  • 利用电感器,一组的信号线依相同方式绕在电感上。例如以太网磁性元件上面用的双绕线圈英语bifilar winding[1]。这适用于交流及直流的信号,但是只能滤掉较高频的共模讯号。
  • 变压器只适用于交流信号,会滤掉所有的共模讯号,不过会配合双绕线圈来去除变压器因为电容耦合产生的高频共模讯号,这可以用在双绞线的以太网[2]

为了电磁兼容的目的,也常常会用共模滤波器来避免噪声。

高频的共模信号(例如运算电路产生的射频噪声)可以透过缆线外面外加(夹住或是卷绕)的铁氧体来阻隔。在笔电电源供应器的电线上常有这类的铁氧体,高级鼠标、打印机的USB线或是HDMI线上也会有这类的铁氧体[3]

开关电源会包括共模滤波电感以及差模滤波电感,以隔绝进入电源线的噪声[4]

相关条目

  • 共模抑制比

参考资料

  1. ^ http://pulseeng.com/products/datasheets/H325.pdf
  2. ^ http://pulseeng.com/products/datasheets/H325.pdf
  3. ^ http://www.elmac.co.uk/pdfs/ferrite.pdf[失效链接]
  4. ^ http://www.hottconsultants.com/pdf_files/APEC-2002.pdf

 本条目引用的公有领域材料来自General Services Administration的文档《Federal Standard 1037C》。

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