共模与差模噪声——工程师原创应用笔记

发布时间:2021-07-26 阅读量:2411 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理

噪声传导有两种模式,一种为差模传导,一种为共模传导。


线路中的噪声电流进入和流出,相同大小的电流以相反方向流动,总和始终为零,这种称之为差模传导。


微信图片_20210726092245.png


线路中的噪声电流以相同的方向流动,线路承受着相同的电压,这种称之为共模传导。共模传导经由地线所保持负载的浮动静电容量泄露的电流所导致,然后经过地线回到噪声源(也可能是负载和噪声源之间的直接连接所导致而不经过地线)。


微信图片_20210726092257.png


开关电源是发射噪声到电源线的典型噪声源之一,常见的噪声趋势中,差模在较低频率范围内更强,而共模在较高频率范围内更强。


微信图片_20210726092301.png


微信图片_20210726092310.png


对于接地产品,可将电缆上传导过来的共模干扰通过电容或瞬态抑制器件导向大地或机壳。对于浮地产品,主要通过串联磁环(或增大共模阻抗),防止共模电压转化为差模电压。


典型的用于消除共模和差模的滤波器结构如下:


微信图片_20210726092313.png


其中,Y电容用于滤除共模干扰,X电容用于滤除差模干扰,而共模扼流圈除了在抑制共模有明显作用的同时,对于抑制差模也有一定的效果(因为共模扼流圈本身就是一个小电感,可扼制一定比例的差模噪声)。


另外,注意PCB布线,尽量使PCB板的各个电路对其参考地(数字地GND而非接地产品的机壳地PG)保持零电位。可通过PCB建立屏蔽罩,将噪声源和浮动静电容围住,这是共模电流的回流路径经过屏蔽而不是大地,使整个线路(包括屏蔽)总电流变为0。


微信图片_20210726092316.png


作者介绍:雕塑者(笔名),一名乐于开源文化的工程师,个人公众号【硬件大熊】。后续原创技术应用笔记还将在我爱方案网上线,敬请期待!


来源:我爱方案网


版权声明:本文为博主原创,未经本人允许,禁止转载

相关资讯
时钟芯片的作用:统筹时钟生成与同步!

在任何数字电子系统中,时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。

RTC晶振PCB设计的核心要点

RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致,其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度,并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。

不同应用场景中的晶振分类知识合集1

按晶振的功能和实现技术的不同,分为温度补偿晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)。

晶振分频原理:数字电路的周期性计数实现频率转换!

为了在性能与功耗之间取得最佳平衡,需要根据具体应用场景,对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理,从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时,分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键,通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低,输出符合要求的低频时钟信号。

RTC时钟芯片的电路工作原理与解析

RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路,其核心功能是提供精准、稳定的时间信息(包括秒、分、时、日、月、周、年),并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时,从而确保时间持续不间断。