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首頁電子器件常見問題 共模信號(hào)的產(chǎn)生原因

共模信號(hào)的產(chǎn)生原因

2023年06月01日10:57 

共模信號(hào)是加到差分放大器或儀表放大器的同相和反相輸入端的相同信號(hào)。例如,噪聲電壓被引入到一個(gè)平衡對(duì)的兩個(gè)平衡端子。另一個(gè)例子是施加到平衡線路之上的DC電壓。對(duì)于一個(gè)理想的差分放大器來說,由于差分輸入由相同的輸入分量偏移,所以可以完全消除共模信號(hào)輸出。衡量這一特性的參數(shù)稱為共模抑制比或共模抑制比。電壓和電流的變化通過導(dǎo)線傳遞時(shí),有兩種形式,我們稱之為“共模”和“差模”。但除了這兩條線之外,通常還有第三條線,即“地線”。

共模信號(hào)是加到差分放大器或儀表放大器的同相和反相輸入端的相同信號(hào)。例如,噪聲電壓被引入到一個(gè)平衡對(duì)的兩個(gè)平衡端子。另一個(gè)例子是施加到平衡線路之上的直流電壓(例如,由于信號(hào)源和接收器間的地電位差而產(chǎn)生的直流電平)。對(duì)于一個(gè)理想的差分放大器,共模信號(hào)輸出可以完全消除,因?yàn)椴罘州斎耄ㄍ嗪头聪啵┯上嗤妮斎朐?。衡量這一特性的參數(shù)稱為共模抑制比或共模抑制比。

共模干擾是信號(hào)與地間的電位差,它主要是由電網(wǎng)串聯(lián)感應(yīng)的共態(tài)(同向)電壓、信號(hào)線之上的地電位差和空間電磁輻射疊加而形成的。共模電壓有時(shí)很大,特別是在隔離性差的配電室之中。發(fā)射機(jī)輸出信號(hào)的共模電壓有很高的范圍,有的甚至可以高達(dá)130V超過??梢酝ㄟ^不對(duì)稱電路轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測量和控制信號(hào),造成元器件損壞(這是某些系統(tǒng)之中I/O模塊損壞率高的主要原因)。這種共模干擾可以是直流或交流。差模干擾是指作用在信號(hào)兩極間的干擾電壓,它主要是由信號(hào)間的電磁場的耦合感應(yīng)和不平衡電路向共模干擾的轉(zhuǎn)換而形成的。這種干擾直接疊加在信號(hào)之上,直接影響測量和控制精度。

電壓和電流的變化通過導(dǎo)線傳遞時(shí),有兩種形式,我們稱之為“共模”和“差模”。設(shè)備的電源線、電話機(jī)等的通訊線以及與其他設(shè)備或外圍設(shè)備交換的通訊線至少應(yīng)有兩根導(dǎo)線,作為傳輸電源或信號(hào)的往返線路。但除了這兩條線之外,通常還有第三條線,即“地線”。干擾電壓和干擾電流分為兩種:兩條導(dǎo)線分別作為往返線路。另外兩根線作為輸出路徑,地線作為傳輸?shù)姆祷芈窂健G罢叻Q為“差模”,后者稱為“共模”。對(duì)于差分放大器來說,如果兩個(gè)輸入干擾的大小或方向不相等,那么這兩個(gè)輸入干擾就是差模干擾。

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