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摘要：主要阐述共模、差模信号的关键特性和噪音的抑制方法。
关键词：共模信号差模信号噪音抑制
Common Mode and Differential Mode Signals and Noise Rejection
Abstract:This paper introduces the key characteristics of common mode and differential mode signals and the method of noise rejection.
Keywords: Common mode signals, Differential mode signals, Noise rejection
中图法分类号TN97文献标识码：A文章编号：02192713(2000)1159305
1引言
了解共模和差模信号之间的差别，对正确理解脉冲磁路和工作模块之间的关系是至关重要的。变压器、共模扼流圈和自耦变压器的端接法，对在局域网（LAN）和通信接口电路中减小共模干扰起关键作用。共模噪音在用无屏蔽对绞电缆线的通信系统中，是引起射频干扰的主要因素，所以了解共模噪音将有利于更好地了解我们关心的磁性界面的电磁兼容论点。本文的主要目的是阐述差模和共模信号的关键特性和共模扼流圈、自耦变压器端接法主要用途，以及为什么共模信号在无屏蔽对绞电缆线上会引起噪音发射。在介绍这些信号特点的同时，还介绍了抑制一般噪音常用的方法。
图1差模信号
图2差模信号的波形图
2差模和共模信号
我们研究简单的两线电缆，在它的终端接有负载阻抗。每一线对地的电压用符号V1和V2来表示。差模信号分量是VDIFF，共模信号分量是VCOM，电缆和地之间存在的寄生电容是Cp。其电路如图1所示，其波形如图2所示。
2．1差模信号
纯差模信号是：V1=－V2（1）
大小相等，相位差是180°
VDIFF=V1－V2（2）
因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过。所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。
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。局域网（LAN）和通信中应用的无线收发机的结构中安装的都是差模器件。两个电压（V1＋V2）瞬时值之和总是等于零。
2．2共模信号
纯共模信号是：
V1=V2=VCOM（3）
大小相等，相位差为0°
V3=0（4）
共模信号的电路如图3所示，其波形如图4所示。
因为在负载两端没有电位差，所以没有电流流过负载。所有的共模电流都通过电缆和地之间的寄生电容流向地线。在以电缆传输信号时，因为共模信号不携带信息，所以它是“不想要”的信号。
图3共模信号
图4共模信号的波形图
图5无屏蔽对绞线系统中的差模信号
图6无屏蔽对绞线系统中的共模信号
两个电压瞬时值之和（V1＋V2）不等于零。相对于地而言，每一电缆上都有变化的电位差。这变化的电位差就会从电缆上发射电磁波。
3差模和共模信号及其在无屏蔽对绞线中的EMC
在对绞电缆线中的每一根导线是以双螺旋形结构相互缠绕着。流过每根导线的电流所产生的磁场受螺旋形的制约。流过对绞线中每一根导线的电流方向，决定每对导线发射噪音的程度。在每对导线上流过差模和共模电流所引起的发射程度是不同的，差模电流引起的噪音发射是较小的，所以噪音主要是由共模电流决定。
3．1对绞线中的差模信号
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。在无屏蔽对绞线系统中的差模信号如图5所示。
在无屏蔽对绞线中，不含噪音的差模信号不产生射频干扰。
3．2对绞线中的共模信号
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。如图6所示，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。
作者：严思幸 黄健聪 叶治政 林庆松 王金敏 来源：中图法分类号TN97文献
