共模信号和差模信号都是指在一个电路系统中存在的两个信号。共模信号由两个信号同时加到一个端口上,而差模信号,则是将两个信号分别加到两个不同的端口上,并通过该电路系统对它们进行比较。
共模信号表现为两个信号的电位之和,而差模信号则表现为这两个信号电位的差值。这种差异意味着,共模信号会产生很多干扰,在许多情况下需要被尽可能地消除或减小。
1.具体区别
最简单的理解是,共模信号是两个信号同时变化,差模信号是两个信号反向变化,如下图所示:
另外,共模信号还可以来自于其他因素,例如地线干扰、电流浪涌等。
2.共模信号与差模信号的用途
共模信号和差模信号在电子领域有许多用途。
- 共模信号的消除:由于共模信号对信号品质、损耗和稳定性有很大的影响,因此需要使用各种技术(例如隔离变压器、差分接口等)来抑制它们的影响。在高速通讯、噪声抑制和精密测量等领域都需要做好共模信号的抑制工作。
- 差模信号的放大:差模信号可以方便地进行增益控制和调整,因此在许多领域中用于前置放大器、音频处理器等各种滤波应用中。
- 差分/共模信号转换:有些传感器(例如磁场传感器、温度传感器等)输出的是差分信号或者共模信号,需要将其转换为能够被采集系统读取的信号,这时候就需要利用到差分/共模信号转换器。
3.总结
共模信号和差模信号虽然很容易混淆,但在电子领域中都有非常广泛的应用。通过了解它们之间的区别和优缺点,我们可以更好地设计和使用各种电路系统。
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