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共模噪聲差模噪聲產生及抑制

日期:2017/2/7 14:28:15      編輯:Linux教程
 

電子設備中電纜線上的噪音有從電源電纜和信號電纜上產生的輻射噪音和傳導噪音兩大類。這兩大類中又分為共模噪音和差模噪音兩種[1]。

差模傳導噪音是電子設備內部噪音電壓產生的與信號電流或電源電流相同路徑的噪音電流,如圖7所示。減小這種噪音的方法是在信號線和電源線上串聯差模扼流圈、並聯電容或用電容和電感組成低通濾波器,來減小高頻的噪音,如圖8所示。

差模輻射噪音是圖7電纜中的信號電流環路所產生的輻射。這種噪音產生的電場強度與電纜到觀測點的距離成反比,與頻率的平方成正比,與電流和電流環路的面積成正比。因此,減小這種輻射的方法是在信號輸入端加LC低通濾波器阻止噪音電流流進電纜;使用屏蔽電纜或扁平電纜,在相鄰的導線中傳輸回流電流和信號電流,使環路面積減小。

共模傳導噪音是在設備內噪音電壓的驅動下,經過大地與設備之間的寄生電容,在大地與電纜之間流動的噪音電流產生的,如圖9所示。減小共模傳導噪音的方法是在信號線或電源線中串聯共模扼流圈、在地與導線之間並聯電容器、組成LC濾波器進行濾波,濾去共模傳導噪聲。其電路如圖10所示。共模扼流圈是將電源線的零線和火線(或回流線和信號線)同方向繞在鐵氧體磁芯上構成的,它對線間流動的差模信號電流和電源電流阻抗很小,而對兩根導線與地之間流過的共模電流阻抗則很大。

 

圖7差模噪聲

 

圖8差模噪聲的抑制

 

圖9共模噪聲

 

圖10共模噪聲的抑制

共 模輻射噪音是由於電纜端口上有共模電壓,在其驅動下,從大地到電纜之間有共模電流流動而產生的。輻射的電場強度與電纜到觀測點的距離成反比,(當電纜長度 比電流的波長短時)與頻率和電纜的長度成正比。減小這種輻射的方法有:通過在線路板上使用地線面來降低地線阻抗,在電纜的端口處使用LC低通濾波器或共模扼流圈。另外,盡量縮短電纜的長度和使用屏蔽電纜也能減小輻射。

在有些電路中也可接入圖11所示的抗干擾變壓器來防止差模和共模噪音。

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