什么是共模信號(hào)和差模信號(hào)呢


共模信號(hào)和差模信號(hào)是電子學(xué)和通信工程中的兩個(gè)重要概念,它們描述了信號(hào)在傳輸線或差分放大器中的不同表現(xiàn)形式。以下是對(duì)這兩種信號(hào)的詳細(xì)解釋:
一、共模信號(hào)
定義:
共模信號(hào)是作用在差分放大器或儀表放大器同相、反相輸入端的相同信號(hào)。在差分傳輸系統(tǒng)中,如果兩個(gè)信號(hào)線的對(duì)地電壓相等且極性相同,那么這個(gè)信號(hào)就被稱為共模信號(hào)。特點(diǎn):
共模信號(hào)在兩根信號(hào)線上產(chǎn)生的電壓大小相等、相位相同。
共模信號(hào)通常由外部干擾或系統(tǒng)內(nèi)部的不平衡引起。
在理想情況下,共模信號(hào)不會(huì)影響差分放大器的輸出,因?yàn)椴罘址糯笃髦环糯髢蓚€(gè)輸入信號(hào)之間的差值。
影響:
共模信號(hào)可能會(huì)轉(zhuǎn)化為差模信號(hào),特別是在傳輸線阻抗不平衡或存在外部干擾的情況下。這種轉(zhuǎn)化可能導(dǎo)致信號(hào)失真或系統(tǒng)性能下降。
二、差模信號(hào)
定義:
差模信號(hào)是指在電路或系統(tǒng)中存在的兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立但具有某些共同特征的信號(hào)之間的差異信號(hào)。即,用一個(gè)信號(hào)減去另一個(gè)信號(hào)得到的信號(hào)被稱為差模信號(hào)。在差分傳輸系統(tǒng)中,兩個(gè)信號(hào)線的對(duì)地電壓大小相等但極性相反,這個(gè)差值就是差模信號(hào)。特點(diǎn):
差模信號(hào)在兩根信號(hào)線上產(chǎn)生的電壓大小相等、相位相反。
差模信號(hào)是差分放大器主要放大的對(duì)象,因?yàn)樗砹藘蓚€(gè)輸入信號(hào)之間的實(shí)際差異。
差模信號(hào)對(duì)外部干擾的抵抗能力較強(qiáng),因?yàn)楦蓴_信號(hào)往往同時(shí)作用于兩根信號(hào)線,而在差分放大器中會(huì)被抵消掉。
應(yīng)用:
差模信號(hào)在通信和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,特別是在需要長(zhǎng)距離傳輸或高抗干擾能力的場(chǎng)合。例如,RS-485、RS-422等差分傳輸標(biāo)準(zhǔn)就是基于差模信號(hào)設(shè)計(jì)的。
三、共模信號(hào)與差模信號(hào)的關(guān)系
區(qū)別:
共模信號(hào)是兩個(gè)信號(hào)線對(duì)地的相同電壓或電流,而差模信號(hào)是兩個(gè)信號(hào)線之間的電壓或電流差值。
共模信號(hào)通常是由外部干擾或系統(tǒng)內(nèi)部不平衡引起的,而差模信號(hào)則是實(shí)際傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)。
聯(lián)系:
在差分傳輸系統(tǒng)中,共模信號(hào)和差模信號(hào)是同時(shí)存在的。
差分放大器的設(shè)計(jì)旨在放大差模信號(hào)并抑制共模信號(hào)。
在實(shí)際應(yīng)用中,需要采取措施來(lái)減小共模信號(hào)的干擾,以提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
綜上所述,共模信號(hào)和差模信號(hào)是差分傳輸系統(tǒng)中的兩個(gè)重要概念。了解它們的定義、特點(diǎn)和關(guān)系對(duì)于設(shè)計(jì)高性能的通信和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)至關(guān)重要。
責(zé)任編輯:Pan
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