共模信號和差模信號都是指在一個電路系統(tǒng)中存在的兩個信號。共模信號由兩個信號同時加到一個端口上,而差模信號,則是將兩個信號分別加到兩個不同的端口上,并通過該電路系統(tǒng)對它們進(jìn)行比較。
共模信號表現(xiàn)為兩個信號的電位之和,而差模信號則表現(xiàn)為這兩個信號電位的差值。這種差異意味著,共模信號會產(chǎn)生很多干擾,在許多情況下需要被盡可能地消除或減小。
1.具體區(qū)別
最簡單的理解是,共模信號是兩個信號同時變化,差模信號是兩個信號反向變化,如下圖所示:
另外,共模信號還可以來自于其他因素,例如地線干擾、電流浪涌等。
2.共模信號與差模信號的用途
共模信號和差模信號在電子領(lǐng)域有許多用途。
- 共模信號的消除:由于共模信號對信號品質(zhì)、損耗和穩(wěn)定性有很大的影響,因此需要使用各種技術(shù)(例如隔離變壓器、差分接口等)來抑制它們的影響。在高速通訊、噪聲抑制和精密測量等領(lǐng)域都需要做好共模信號的抑制工作。
- 差模信號的放大:差模信號可以方便地進(jìn)行增益控制和調(diào)整,因此在許多領(lǐng)域中用于前置放大器、音頻處理器等各種濾波應(yīng)用中。
- 差分/共模信號轉(zhuǎn)換:有些傳感器(例如磁場傳感器、溫度傳感器等)輸出的是差分信號或者共模信號,需要將其轉(zhuǎn)換為能夠被采集系統(tǒng)讀取的信號,這時候就需要利用到差分/共模信號轉(zhuǎn)換器。
3.總結(jié)
共模信號和差模信號雖然很容易混淆,但在電子領(lǐng)域中都有非常廣泛的應(yīng)用。通過了解它們之間的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn),我們可以更好地設(shè)計和使用各種電路系統(tǒng)。
閱讀全文