共模和差模

差模电压和共模电压

差模电压：指的是两根线分别对地的电压。共模信号特点是大小相等，方向相同，在电路中没有回流，以分布电容共同作用于大地，信号相位相同。

差模电压：指的是两根线之间的信号差值。差模信号特点是大小相等，方向相反，在电路中能够回流。

差模电压和共模电压类比理解：

       两只船静止在水面上，分别站着两个人，A和B。A和B相互拉着手。
       当船上下波动时，A才能感觉到B变化的拉力。这两个船之间的高度差就是差模信号。当水位上升或者下降时，A并不能感觉到这个拉力。这两个船离水底的绝对高度就是共模信号。于是，我们说A和B只对差模信号响应，而对共模信号不响应。
       当然，也有一定的共模范围了，太低会沉到水底，这样船都无法再波动了。太高，会使会水溢出而形成水流导致船没法在水面上停留。
       理论上A和B应该只是对差模有响应，但实际上，由于船上下颠簸，A和B都晕了，明明只有共模，却产生了幻觉：似乎对方相对自己在动。这就说明，A和B内力较弱，共模抑制比不行。
       当然，差模电压也不可以太大，否则会导致把A和B拉开。主要是“共模是两输入端的算术平均值，差模是直接的同相端与反相端的差值”。

共模干扰和差模干扰

        电压电流的变化通过导线传输时有二种形态，我们将此称做”共模”和“差模“设备的电源线，电话等的通信线，与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路，至少有两根导线，这两根导线作为往返线路输送电力或信号。但在这两根导线之外通常还有第三导体，这就是’地线”。干扰电压和电流分为两种：一种是两根导线分别做为往返线路传输;另一种是两根导线做去路，地线做返回路传输。前者叫”差模”，后者叫“共模”。

       共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压选加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130伏以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏，这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

       差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。消除差模干扰的方法是在电路中增加一个偏值电阻，并采用双绞线。

       共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性千扰。消除共模干扰的方法包括：

    （1）采用屏蔽双绞线并有效接地。

    （2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽。

    （3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线。

    （4）不要和电控锁共用同一个电源。

    （5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源。