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差模干扰

发布时间:2013-08-12

目前,差模干扰在当代的应用可谓是越来越广泛,差模干扰是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解差模干扰。

差模干扰
差模干扰

什么是差模干扰?

    对差分放大器,两路输入的干扰信号,如果是大小不相等,或方向不相同,即为差模干扰信号。

电压电流的变化通过导线传输时有二种形态,我们将此称做"共模"和"差模".设备的电源线,电话等的通信线,与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号.但在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线".干扰电压和电流分为两种:一种是两根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路,地线做返回路传输.前者叫"差模",后者叫"共模".。

通常我们使用的电器是两线的,一根火线(L),一根零线(N),零线认为是三相电的中线,同时还有一根接地线叫做地线,。零线与火线之间的干扰叫做差模干扰,火线与地线之间的干扰叫做共模干扰。地与零线之间认为是没有电压的,或者可以认为是零线没有电压,不能驱动电器,因此认为零线与地线之间没有干扰。

差模干扰就是线与线之间的干扰,如电源相线与中线之间的干扰。对三相电路而言,相线与相线之间的干扰也是差模干扰。差模干扰有时也称为常模干扰、横模干扰、或对称干扰。这是载流体之间的干扰。
通常,线路上,干扰电压的差模分量和共模分量同时存在,而且由于线路阻抗的不平衡,两种分量在传输中会互相转化。

差模干扰
差模干扰

差模干扰与共模干扰:

共模干扰:一般指在两根信号线上产生的幅度相等,相位相同的噪声。
差模干扰:则是幅度想等,相位相反的的噪声。
常用的差分线对共模干扰的抗干扰能力就非常强。

干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻,并采用双绞线;

共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。消除共模干扰的方法包括:
(1)采用屏蔽双绞线并有效接地
(2)强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽
(3)布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线
(4)采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)

在一般情况下,差模信号就是两个信号之差,共模信号是两个信号的算术平均值。
共模抑制比:差模信号电压增益与共模信号电压增益的比值,说明差分放大电路对攻模信号的抑制能力,因此共模抑制比越大越好,说明电路的性能优良传输线的共模状态:当两条耦合传输线上驱动信号的幅度与相位都相同时,称为共模传输模式。此时,传输线的等效电容将随着互容的减少而减少,同时等效电感却因为互感的增加而增加。
传输线的差模状态:当两根耦合的传输线相互之间的驱动信号幅值相同但相位相差180 度的时候,就是一个差模传输的模型。此情况下,传输线的等效电容因为互容的加倍而增加,但是等效电感因为互感的减小而变小。

综上所述,本文已为讲解差模干扰,相信大家对差模干扰的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值

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