什么是共模信号

什么是共模信号

问题一：什么是共模信号和差模信号? 5分这个概念只存在差分信号中。差分信号有两个，v1、v2。
共模信号：就是这两个信号共同拥有的那部分：（v1+v2）/2；
差模信号：就是这两个信号各自拥有的那部分：对于v1，（v1-v2）/2；
对于v2，-（v1-v2）/2；
所以v1、v2分别表示为共模信号和差模信号之和。问题二：为什么要抑制共模信号？ 任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。共模信号是作用在差分放大器或仪表放大器两个输入端的相同信号，通常是由于线路传导和空间磁场干扰产生的，是不希望出现的信号，差模信号是两个输入端信号的相位相差180度。如果共模信号被放大很多，会影响到真正需要放大的差模信号。设两路的输入信号分别为： A,B，分别表示为：A=m+n；B=m-n，则输入信川A,B可以看成一个共模信号 m 和差模信号 n 的合成，其中m=(A+B)/2；n=(A-B)/2。
常用共模抑制比CMRR来衡量差分放大电路抑制共模信号的能力，它是放大器对差模信号的电压放大倍数与对共模信号的电压放大倍数之比，CMRR越大，放大器的性能越好。问题三：什么是差分信号和共模信号，差分信号有什么优点 差分信号就是差模信号。一般的信号都包括差模信号和共模信号，谈不上“优点”。问题四：为什么任何信号都可以分为共模和差模的叠加？ 20分共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。
共模信号：双端输入时，两个信号相同。
差模信号：双端输入时，两个信号的相位相差180度。
任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。
设两路的输入信号分别为： A,B.
m,n分别为输入信号A，B的共模信号成分和差模信号成分。
输入信号A，B可分别表示为：A=m+n；B=m-n
则输入信号A,B可以看成一个共模信号 m 和差模信号 n 的合成。
其中m=(A+B)/2；n=(A-B)/2。
差动放大器将两个信号作差，作为输出信号。则输出的信号为A-B，与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较，可以发现：
共模信号m=(A+B)/2不见了，而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。
这就是差模放大器的工作原理。问题五：共模信号有没有什么作用？要好的方面的 一个信号的处理过程都要经过不同的电路或设备，各个电路互设备的参考电平（接地）之间都存在直流及交流的电位差。如果采用单线（非平衡方式）传输信号电压，电路设备之间的电位差会叠加在信号上，造成干扰，在传输慢变化信号或低频信号时尤其明显，且难以消除。所以在这种情况，一般将采用平衡方式传输信号，有效信号是差分的形式，而电路之间的电位差呈现出的是共模信号，外界的干扰也主要是共模信号，所以要抑制共模信号。问题六：为什么会产生共模信号 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：则是幅度相等，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。任何电源线上传导干扰信号，均可用差模和共模干扰信号来表示。差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰；共模干扰在导线与地(机壳)之间传输，属于非对称性干扰。在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小，共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。因此，欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。 除抑制干扰源以外，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。开关电源的工作频率约为10～100 kHz。EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。对开关电源产生的高频段EMI信号，只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器，就不难满足符合EMC标准的滤波效果。差模传导噪音是电子设备内部噪音电压产生的与信号电流或电源电流相同路径的噪音电流。减小这种噪音的方法是在信号线和电源线上串联差模扼流圈、并联电容或用电容和电感组成低通滤波器，来减小高频的噪音。噪音产生的电场强度与电缆到观测点的距离成反比，与频率的平方成正比，与电流和电流环路的面积成正比。因此，减小这种辐射的方法是在信号输入端加LC低通滤波器阻止噪音电流流进电缆；使用屏蔽电缆或扁平电缆，在......余下全文>>问题七：共模信号和差模信号的不同之处在哪里，能否说得形象一些呢？ 共模信号是差分放大器的名词，“放大电路中只有一个输入端”就没有共模信号这个概念。
差分放大器有两个性能趋于一致、相位相反的信号通道，如传感器信号从远方传回差分放大器，两根信号线是一起经历相同的干扰环境，那么，干扰信号会同时进入两个通道，这个同时加载在正、负两个输入端的信号就是共模信号，而差分放大器最重要的性质就是不会对共模信号进行放大，即：ui = （ui+） - （ui-），可见共模信号不会输入放大器的。而传感器输出的有效信号本身是反相的，差分放大器就可以有效地进行放大，即：ui = （ui+） - （ui-），（ui -）的信号本身就是负的，负负得正，ui = 2 * （ui+）= 2 * （ui-）。
至于原理就要慢慢看教材了。问题八：什么是共模输入信号 共模信号是作用在差分放大器或仪表放大器同相、反相输入端的相同信号。例如，平衡线对中引入到两个平衡端的噪声电压。另外一个例子是加在平衡线上的直流电压（例如：由于信号源与接收器之间的地电位差而产生的直流电平）。对于理想的差分放大器，可以完全消除共模信号输出，这是由于差分输入（同相和反相）抵消掉了相同的输入成分。衡量这一特性的参数称为共模抑制比或CMRR。问题九：共模信号都是直流信号,而差摸信号都是交流信号，这句话正确不？ 不正确，二者皆可为直流或者交流信号，共模信号与差模信号通常指的是两个输入端的信号的相位关系，详情可参见《模拟电子技术基础》。问题十：什么是差模信号？ 差分郸大电路输入是两个大小相等极性相反的信号，这两个信号叫差模信号
极性相同的称为共模信号。
第2种解释有误。

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