什麽叫共模信號

　　共模信號是作用在差分放大器或儀(yi) 表放大器同相、反相輸入端的相同信號。例如，平衡線對中引入到兩(liang) 個(ge) 平衡端的噪聲電壓。另外一個(ge) 例子是加在平衡線上的直流電壓（例如：由於(yu) 信號源與(yu) 接收器之間的地電位差而產(chan) 生的直流電平）。對於(yu) 理想的差分放大器，可以完全消除共模信號輸出，這是由於(yu) 差分輸入（同相和反相）抵消掉了相同的輸入成分。衡量這一特性的參數稱為(wei) 共模抑製比或CMRR。

　　共模信號產生的原因

　　共模幹擾是信號對地的電位差，主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸出信號的共模電壓音遍較高，有的可高達130V以上。通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些係統I/O模件損壞率較高的主要原因）。這種共模幹擾可為(wei) 直流、亦可為(wei) 交流。差模幹擾是指作用於(yu) 信號兩(liang) 極間的幹擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模幹擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與(yu) 控製精度。

　　共模信號主權

　　一種共模信號抑製電路，用來抑製在2根導線中以相同相位傳(chuan) 輸的共模信號。其特征在於(yu) ：第1繞組，在規定的第1位置處插入在一根導線上；第2繞組，在與(yu) 上述第1位置相對應的第2位置處插入在另一根導線上並耦合到上述第1繞組上，與(yu) 上述第1繞組協同來抑製上述共模信號；第3繞組，耦合到上述第1繞組和第2繞組上，用來使上述第1繞組和第2繞組之間產(chan) 生互感；以及反相信號傳(chuan) 送裝置，連接在［上述第3繞組上並在與(yu) 上述第1位置不同的第3位置處連接在上述一根導線上，進而在與(yu) 上述第3位置對應、與(yu) 上］述第2位置不同的第4位置處連接在上述另一根導線上，傳(chuan) 送用以抑製上述共模信號的反相信號，上述共模信號的產(chan) 生源，除了第1位置和第3位置之間的位置及第2位置和第4位置之間的位置之外，當位於(yu) 比接近第1和第2位置更接近第3和第4位置的位置時。

　　上述反相信號傳(chuan) 送裝置檢測共模信號，並將與(yu) 檢測到的共模信號反相的上述反相信號供給到上述第3繞組，上述第3繞組經由上述第1繞組和第2繞組，將上述［反相信號注入到上述2根導線，上述共模信號的產(chan) 生源，除了第1位置和第3位置之間的位置及第2位置和第4位置］之間的位置之外，當位於(yu) 比接近第3和第4位置更接近第1和第2位置的位置時，上述第3繞組檢測共模信號，上述反相信號傳(chuan) 送裝置將與(yu) 由上述第3繞組檢測到的共模信號反相的上述反相信號注入到上述2根導線。

　　共模和差模的區別

　　1、共模幹擾和差模幹擾

　　電壓電流的變化通過導線傳(chuan) 輸時有二種形態，我們(men) 將此稱做“共模”和“差模”。設備的電源線，電話等的通信線，與(yu) 其它設備或外圍設備相互交換的通訊線路，至少有兩(liang) 根導線，這兩(liang) 根導線作為(wei) 往返線路輸送電力或信號。但在這兩(liang) 根導線之外通常還有第三導體(ti) ，這就是“地線”。幹擾電壓和電流分為(wei) 兩(liang) 種：一種是兩(liang) 根導線分別做為(wei) 往返線路傳(chuan) 輸；另一種是兩(liang) 根導線做去路，地線做返回路傳(chuan) 輸。前者叫“差模”，後者叫“共模”。對差分放大器，兩(liang) 路輸入的幹擾信號，如果是大小不相等，或方向不相同，即為(wei) 差模幹擾信號。

　　通常我們(men) 使用的電器是兩(liang) 線的，一根火線（L），一根零線（N），零線認為(wei) 是三相電的中線，同時還有一根接地線叫做地線，。零線與(yu) 火線之間的幹擾叫做差模幹擾，火線與(yu) 地線之間的幹擾叫做共模幹擾。地與(yu) 零線之間認為(wei) 是沒有電壓的，或者可以認為(wei) 是零線沒有電壓，不能驅動電器，因此認為(wei) 零線與(yu) 地線之間沒有幹擾。

　　2、共模殘壓和共模殘壓

　　共模電壓（commonmodevoltage）：在每一導體(ti) 和所規定的參照點之間（往往是大地或機架）出現的相量電壓的平均值。或者說同時加在電壓表兩(liang) 測量端和規定公共端之間的那部分輸入電壓。

　　差模電壓（symmetricalvoltage）：一組規定的帶電導體(ti) 中任意兩(liang) 根之間的電壓。使差模電壓又稱對稱電壓。

　　在規定波形，標稱放電電流衝(chong) 擊氧化鋅閥片，閥片兩(liang) 端測到的電壓峰值，稱為(wei) 殘壓。殘壓與(yu) 壓敏電壓的比值，殘壓比。雷擊，閃電會(hui) 在輸入/輸出電源線上產(chan) 生瞬間高壓，大電流，影響用戶設備穩定運行，嚴(yan) 重時會(hui) 造成設備損壞。避雷器按接法分可分為(wei) 共模接法和差模接法兩(liang) 種：避雷器接在相線之間或相線與(yu) 零線之間稱為(wei) 差模接法，即所謂橫向保護。避雷器接在相線與(yu) 地線之間或零線與(yu) 地線之間稱為(wei) 共模接法，即所謂縱向保護。

　　3、共模信號和差模信號

　　共模信號是差分放大器的名詞，“放大電路中隻有一個(ge) 輸入端”就沒有共模信號這個(ge) 概念。

　　差分放大器有兩(liang) 個(ge) 性能趨於(yu) 一致、相位相反的信號通道，如傳(chuan) 感器信號從(cong) 遠方傳(chuan) 回差分放大器，兩(liang) 根信號線是一起經曆相同的幹擾環境，那麽(me) ，幹擾信號會(hui) 同時進入兩(liang) 個(ge) 通道，這個(ge) 同時加載在正、負兩(liang) 個(ge) 輸入端的信號就是共模信號，而差分放大器最重要的性質就是不會(hui) 對共模信號進行放大，即：ui=（ui+）-（ui-），可見共模信號不會(hui) 輸入放大器的。而傳(chuan) 感器輸出的有效信號本身是反相的，差分放大器就可以有效地進行放大，即：ui=（ui+）-（ui-），（ui-）的信號本身就是負的，負負得正，ui=2*（ui+）=2*（ui-）。

　　4、共模幹擾和差模幹擾

　　電壓電流的變化通過導線傳(chuan) 輸時有二種形態，我們(men) 將此稱做“共模”和“差模”。設備的電源線，電話等的通信線，與(yu) 其它設備或外圍設備相互交換的通訊線路，至少有兩(liang) 根導線，這兩(liang) 根導線作為(wei) 往返線路輸送電力或信號。但在這兩(liang) 根導線之外通常還有第三導體(ti) ，這就是“地線”。幹擾電壓和電流分為(wei) 兩(liang) 種：一種是兩(liang) 根導線分別做為(wei) 往返線路傳(chuan) 輸;另一種是兩(liang) 根導線做去路，地線做返回路傳(chuan) 輸。前者叫“差模”，後者叫“共模”。

　　共模幹擾是在信號線與(yu) 地之間傳(chuan) 輸，屬於(yu) 非對稱性幹擾。消除共模幹擾的方法包括：

　　（1）采用屏蔽雙絞線並有效接地

　　（2）強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽

　　（3）布線時遠離高壓線，更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線

　　（4）不要和電控鎖共用同一個(ge) 電源

　　（5）采用線性穩壓電源或高品質的開關(guan) 電源（紋波幹擾小於(yu) 50mV）