共模和差模信號概述資料下載

??1概述 ??隨著微的發(fā)展和應用，電磁兼容已成為研究微電子裝置安全、穩(wěn)定運行的重要課題。抑制電磁干擾采用的技術主要包括濾波技術、布局與布線技術、屏蔽技術、接地技術、密封技術等。而干擾源的傳播途徑分為傳導干擾和輻射干擾。傳導噪聲的頻率范圍很寬，從10kHz～30MHz，僅從產生干擾的原因出發(fā)，通過控制脈沖的上升與下降時間來解決干擾問題未必是一個好方法。為此了解共模和差模信號之間的差別，對正確理解脈沖磁路和工作模塊之間的關系是至關重要的。在抑制電磁干擾的各項技術中，采用濾波技術對局域網(wǎng)（LAN）、通信接口電路、電源電路中減少共模干擾起著關鍵作用。所以掌握濾波器的工作原理和其實用電路的結構及其正確的應用，是微電子裝置系統(tǒng)設計中的一個重要環(huán)節(jié)。 ??2差模信號和共模信號 ??差模信號又稱為常模、串模、線間感應和對稱信號等，在兩線電纜傳輸回路，每一線對地電壓用符號V1和V2來表示。差模信號分量是VDIFF。純差模信號是：V1=－V2；其大小相等，相位差180°；VDIFF=V1－V2，因為V1和V2對地是對稱的，所以地線上沒有電流流過，差模信號的電路如圖1所示。所有的差模電流（IDIFF）全流過負載。差模干擾侵入往返兩條信號線，方向與信號電流方向一致，其一種是由信號源產生，另一種是傳輸過程中由電磁感應產生，它和信號串在一起且同相位，這種干擾一般比較難以抑制。 ??共模信號又稱為對地感應信號或不對稱信號，共模信號分量是VCOM，純共模信號是：VCOM=V1=V2；大小相等，相位差為0°；V3=0。共模信號的電路如圖2所示。干擾信號侵入線路和接地之間，干擾電流在兩條線上各流過二分之一，以地為公共回路；原則上講，這種干擾是比較容易消除的。在實際電路中由于線路阻抗不平衡，使共模信號干擾會轉化為不易消除的串擾干擾。 ??3濾波器 ??濾波器可以抑制交流電源線上輸入的干擾信號及信號傳輸線上感應的各種干擾。濾波器可分為交流電源濾波器、信號傳輸線濾波器和去耦濾波器。交流電源濾波器大量應用在開關電源的系統(tǒng)中，既可以抑制外來的高頻干擾，還可以抑制開關電源向外發(fā)送干擾。來自工頻電源或雷擊等瞬變干擾，經電源線侵入電子設備，這種干擾以共模和差模方式傳播，可用電源濾波器濾除。在濾波電路中，有很多專用的濾波元件（如鐵氧體磁環(huán)），它們能夠改善電路的濾波特性，恰當?shù)卦O計和使用濾波器是抗干擾技術的重要手段。例如開關電源通過傳導和輻射出的噪聲有差模和共模之分，差模噪聲采用π型濾波器抑制，如圖3（a）所示。 ??????? 圖3（a）中，LD為濾波扼流圈。若要對共模噪聲有抑制能力，應采用如圖3（b）所示的濾波電路。圖3（b）中，LC為濾波扼流圈。由于LC的兩個線圈繞向一致，當電源輸入電流流過LC時，所產生的磁場可以互相抵消，相當于沒有電感效應，因此，它使用磁導率高的磁芯。LC對共模噪聲來說，相當于一個大電感，能有效地抑制共模傳導噪聲。開關電源輸入端分別對地并接的電容CY對共模噪聲起旁路作用。共模扼流圈兩端并聯(lián)的電容CX對共模噪聲起抑制作用。R為CX的放電電阻，它是VDE (mbbeetchina)