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#共模电压

简介

共模电压是指在电路中两个信号相对于某个参考点(通常是地)的平均电位差,表示这两个信号在相同时刻的电压差异,即它们共同偏离了参考点的电位。

  1. 共模电压的定义

    共模电压作为衡量电路中信号差异的参数,描述了两个信号相对于参考点的共同偏移量和方向。这种电压差值可用于说明信号源和接收器之间的电位差异,以及在信号传输过程中可能出现的干扰和噪音。共模电压在直流和交流情况下均存在,分别表示静态和动态的电位差。

  2. 共模电压的分类

    根据信号的特征和来源,共模电压可分为外部共模电压、内部共模电压以及差动信号和共模信号

    • 外部共模电压:由外部信号源引入的共模干扰,可能来自电源线、电磁辐射、地线回路或其他电气设备的信号。
    • 内部共模电压:由电路设计或元件特性引起的共模电压,通常源于不平衡的电路布局、不匹配的阻抗、共地回路或互连线的电感等原因。
    • 差动信号和共模信号:差动信号是指两个信号相对于参考点的电位差异,而共模信号则是两个信号相对于参考点的平均电位,共模电压可视为共模信号的电压表示。
  3. 共模电压的计算方法

    计算共模电压需要了解相关信号的电压值和参考点。常见的计算方法包括:

    • 直接测量法:使用示波器或多用途测量仪器,直接测量两个信号相对于参考点的电压,并计算它们之间的差异。
    • 模拟运算放大器法:通过将两个信号输入到一个差动放大器电路中,获得差动信号和共模信号的输出,从中减去差动信号以得到共模电压。
    • 数字处理方法:在数字信号处理中,使用滤波和采样技术滤除差动信号,保留共模信号进行采样和计算,得到共模电压的估计值。

在计算共模电压时,需考虑信号源特性、电路布局影响以及潜在的干扰源。正确选择参考点和适当的测量工具是确保准确计算共模电压的重要因素。共模电压的准确计算对于电路稳定性、抗干扰能力和测量精度至关重要。

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