为什么差模是有用信号,共模是干扰信号?差模和共模的干扰区别
为什么差模信号是有用信号,而共模信号是干扰信号?要搞清楚这个问题,需要知道什么是差模信号和共模信号?下面我们通过具体的电路来回答这个问题。
假设气体浓度不变,这样R的阻值就不会发生变化,此时输入端a、b之间的差模电压也是稳定的。而实际中电源电压的波动、环境温度变化、电磁辐射等各种干扰信号,它们是同时作用在运算放大器的两个输入端,并同时影响两个输入端与GND之间的电压的大小,故这些干扰信号为共模信号。
朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。对于差模信号和共模信号这两个概念是我在学习模拟电路中出现的,它是在集成运算放大器这一节提出的两个概念。在这节学习中我们首先学习了差分放大电路,在这个电路中首先提到了超模信号和共模信
号,下面我们就以差分式放大电路为例子来说明差模信号与共模信号的利弊。
所谓共模信号就是两个幅值大小一样,相位相同的信号,那么差模信号就是两个幅值大小相同但是它们的相位是相反的信号,如下图所表示的那样。
为了说明这个问题我们以差动放大电路为例子,我知道在电子放大电路中温度是影响电路稳定性的主要因素之一,这个温度的影响对电路的电流所产生的变化就是一个共模信号,我们假设当温度上升的时候,三极管VT1和VT2的基极电流Ib和集电极电流Ic就会增大,这样也会使两个三极管的发射极电流I1和I2也会增大,这样就会使三极管的VT1和VT2的BE之间的电压变低,从而会导致这个电路的输出产生一定的失真。
如果在它们的输入端分别加上差模信号的话,由于电路的对称性就会抵消发射极的电流的增大,这样三极管的VT1和VT2的BE之间的电压保持不变,从而不会影响放大电压的输出,由此可见差模信号是被放大了的信号,而共模信号是有害的信号,需要通过改善电路结构来进行抑制它。推而广之,在其它电路中其差模信号都是有用的信号而共模信号则是干扰信号。
以上就是我对这个问题的看法,欢迎朋友们参与讨论这个问题,敬请关注电子及工控技术,感谢点赞。
差模信号:幅度相等,相位相反的信号
共模信号:幅度相等,相位相同的信号
差模信号:
差模信号两根传输线上V1和V2幅值相等,相位相反,对地是对称的,所以地线上没有电流流过。经过负载相互抵消,所有的差模电流全流过负载。这样在以电缆传输信号时,差模信号是作为携带信息“想要”的信号。
共模信号:
共模信号两根传输线上V1和V2幅值相等,相位相同,产生的共模电流都经过电缆和地之间的寄生电容流向地线,变化的电位差就会产生电磁干扰了,作用如同一个天线。
直观的就是在对绞线中的应用:
对纯差模信号而言,它在每一根导线上的电流是以相反方向在一对导线上传送。如果这一对导线是均匀的缠绕,这些相反的电流就会产生大小相等,反向极化的磁场,使它的输出互相抵消。在无屏蔽对绞线中,不含噪音的差模信号不产生射频干扰。
共模电流ICOM在两根导线上以相同方向流动,并经过寄生电容Cp到地返回。在这种情况下,电流产生大小相等极性相同的磁场,它们的输出不能相互抵消。共模电流在对绞线的表面产生一个电磁场,它的作用正如天线一样。
在无屏蔽对绞线中,共模信号产生射频干扰。
说起差模与共模,我们从字面上理解,“差”有消除减少的意思,“共”有共同叠加的意思。如果从干扰信号的角度理解,差模信号是有用信号,共模信号是干扰信号。
记得小时候,我们在家看的黑白电视,总是会遇到有些台被干扰,导致画面不清晰模糊的现象,这也就是常说的窜台,信号架子歪了。
我们先来了解一下常见的几个词:差模干扰、共模干扰、共模、差摸、共模电感、差模电感
1、差模干扰
电磁场在线与线之间产生差模电流,并导致负载信号发生异常,这就是差摸干扰。
2、共模干扰
电磁场在线与地之间产生共摸电流,在负载上产生差模电压引起的干扰。
3、共模与差模的方向性
在电路中常用抑制干扰的电感,有共模电感与差模电感。分别抑制共模干扰与差模干扰。
对于差模信号而言,它在传输导线上的电流是以相反方向,在一对导线上传送。这样呢,如果导线缠绕的均匀,就会使得相反电流产生大小相等方向相反的磁场,这样它们的输出实现互相抵消,就不会产生干扰。
而共模电流这两根导线上是以相同方向流动,并经过寄生电容到地返回,在这种情况下,电流产生大小相等极性相同的磁场,他们的输出不能相互抵消。所以说共模信号会产生干扰。
由上可知差模信号是有用的,共模信号是属于干扰的。