共模信號和差模信號

最簡單理解，共模信號和差模信號是指差動(dòng)放大器雙端輸入時(shí)的輸入信號。

共模信號：雙端輸入時(shí)，兩個(gè)信號相同。

差模信號：雙端輸入時(shí)， 兩個(gè)信號的相位相差180度。

任何兩個(gè)信號都可以分解為共模信號和差模信號。

對于一對信號線A、B，差模干擾相當(dāng)于在A與B之間加上一個(gè)干擾電壓，共模干擾相當(dāng)于分別在A與地、B與地之間加上一個(gè)干擾電壓；像平?？吹降挠秒p絞線傳輸差分信號就是為了消除共模噪聲，原理很簡單，兩線擰在一起，受到的共模干擾電壓很接近， Ua-Ub依然沒什么變化，這是理想情況。

差模電壓和共模電壓

共模電壓在每一導(dǎo)體和所規(guī)定的參照點(diǎn)之間（往往是大地或機(jī)架）出現(xiàn)的相量電壓的平均值。或者說同時(shí)加在電壓表兩測量端和規(guī)定公共端之間的那部分輸入電壓。

差模電壓：一組規(guī)定的帶電導(dǎo)體中任意兩根之間的電壓。使差模電壓又稱對稱電壓。

差模電壓和共模電壓類比理解。

兩只船靜止在水面上，分別站著兩個(gè)人，A和B。A和B相互拉著手。當(dāng)船上下波動(dòng)時(shí)，A才能感覺到B變化的拉力。這兩個(gè)船之間的高度差就是差模信號。當(dāng)水位上升或者下降時(shí)，A并不能感覺到這個(gè)拉力。這兩個(gè)船離水底的絕對高度就是共模信號。于是，我們說A和B只對差模信號響應(yīng)，而對共模信號不響應(yīng)。當(dāng)然，也有一定的共模范圍了，太低會(huì)沉到水底，這樣船都無法再波動(dòng)了。太高，會(huì)使會(huì)水溢出而形成水流導(dǎo)致船沒法在水面上停留理論上，A和B應(yīng)該只是對差模有響應(yīng)但實(shí)際上，由于船上下顛簸，A和B都暈了，明明只有共模，卻產(chǎn)生了幻覺：似乎對方相對自己在動(dòng)。這就說明，A和B內(nèi)力較弱，共模抑制比不行啊。當(dāng)然，差模電壓也不可以太大，否則會(huì)導(dǎo)致把A和B拉開。主要是“共模是兩輸入端的算術(shù)平均值，差模是直接的同相端與反相端的差值”。

共模干擾和差模干擾

電壓電流的變化通過導(dǎo)線傳輸時(shí)有二種形態(tài)，我們將此稱做”共?！焙汀安钅ＴO(shè)備的電源線，電話等的通信線，與其它設(shè)備或外圍設(shè)備相互交換的通訊線路，至少有兩根導(dǎo)線，這兩根導(dǎo)線作為往返線路輸送電力或信號。但在這兩根導(dǎo)線之外通常還有第三導(dǎo)體，這就是’地線”。干擾電壓和電流分為兩種：一種是兩根導(dǎo)線分別做為往返線路傳輸;另一種是兩根導(dǎo)線做去路，地線做返回路傳輸。前者叫”差?！保笳呓小肮材！?。

共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓選加所形成。共模電壓有時(shí)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普遍較高，有的可高達(dá)130伏以上。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。

差模干擾在兩根信號線之間傳輸，屬于對稱性干擾。消除差模干擾的方法是在電路中增加一個(gè)偏值電阻，并采用雙絞線。

共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性千擾。消除共模干擾的方法包括：

（1）采用屏蔽雙絞線并有效接地。

（2）強(qiáng)電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽。

（3）布線時(shí)遠(yuǎn)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(gè)電源。

（5）采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)的開關(guān)電源。