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共模與差模噪聲

li5236 ? 來源:硬件大熊 ? 作者:硬件大熊 ? 2022-03-30 11:11 ? 次閱讀

噪聲傳導有兩種模式,一種為差模傳導,一種為共模傳導。

線路中的噪聲電流進入和流出,相同大小的電流以相反方向流動,總和始終為零,這種稱之為差模傳導。

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線路中的噪聲電流以相同的方向流動,線路承受著相同的電壓,這種稱之為共模傳導。共模傳導經由地線所保持負載的浮動靜電容量泄露的電流所導致,然后經過地線回到噪聲源(也可能是負載和噪聲源之間的直接連接所導致而不經過地線)。

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開關電源是發射噪聲到電源線的典型噪聲源之一,常見的噪聲趨勢中,差模在較低頻率范圍內更強,而共模在較高頻率范圍內更強。

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對于接地產品,可將電纜上傳導過來的共模干擾通過電容或瞬態抑制器件導向大地或機殼。對于浮地產品,主要通過串聯磁環(或增大共模阻抗),防止共模電壓轉化為差模電壓。

典型的用于消除共模和差模的濾波器結構如下:

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其中,Y電容用于濾除共模干擾,X電容用于濾除差模干擾,而共模扼流圈除了在抑制共模有明顯作用的同時,對于抑制差模也有一定的效果(因為共模扼流圈本身就是一個小電感,可扼制一定比例的差模噪聲)。

另外,注意PCB布線,盡量使PCB板的各個電路對其參考地(數字地GND而非接地產品的機殼地PG)保持零電位。可通過PCB建立屏蔽罩,將噪聲源和浮動靜電容圍住,這是共模電流的回流路徑經過屏蔽而不是大地,使整個線路(包括屏蔽)總電流變為0。

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