共模干扰抑制
共模干扰抑制(Common Mode Interference Suppression)是抑制在系统中不同部分共享的公共电流路径上产生的电磁干扰的技术。共模干扰通常表现为两个信号线或信道上同时承受的干扰信号,对两者影响相同,但这种干扰相对于地信号是相同的。共模干扰通常来自外部电磁场、电源线的耦合、或者接地不良等。
共模干扰抑制的常用方法
差分信号传输:差分信号可以有效抑制共模干扰。在差分信号中,两条信号线传输的是相反的电流,接收端检测的是两者的差值。因此,共模干扰被两条信号线同样接受,最终会被抵消掉。
共模扼流圈:共模扼流圈是一种电感元件,设计用于抑制电源线中的共模干扰。它对共模信号呈现出高阻抗,减少共模电流的通过,从而降低干扰,但对差分信号无影响。
蔽与接地:
屏蔽:通过在电缆外部添加屏蔽层(如金属网或金属箔),可以防止外部电磁干扰进入信号线,从而降低共模干扰。
接地:良好的接地设计能够有效减少共模干扰,避免系统中不同部分之间产生电势差。
滤波技术:
共模滤波器:通过在信号路径上添加共模滤波器,可以有效抑制共模干扰。共模滤波器通常包含电感和电容元件,专门设计来对共模信号进行滤波。
低通滤波器:可以阻挡高频干扰信号,保留所需的低频信号,是抑制共模高频干扰的常见方法。
电路对称性设计:通过保持电路设计的对称性,可以减小共模干扰对系统的影响。对称设计可以使得信号线对干扰的敏感性降低。
隔离技术:使用光耦或变压器等隔离设备,可以将信号与干扰源进行物理隔离,避免共模干扰通过耦合的方式进入敏感电路。
具体应用
共模干扰抑制技术广泛应用于高精度测量系统、通信系统、数据传输、音视频设备、电力系统等领域。在这些系统中,共模干扰如果不能有效抑制,会导致信号失真、误码、甚至设备故障。通过共模干扰抑制技术,可以显著提高系统的抗干扰能力和信号传输的可靠性。