EMC 啟航：差模信號與共模信號

我想大多數(shù)電子行業(yè)從業(yè)人員第一次聽到差模和公模，都是源自于放大器部分的學習過程，這里有一種電路叫差分放大電路，他可以抑制共模信號。

其實很多中文的概念本身就迷惑人，不如直接講述原理，一個概念是怎么被發(fā)現(xiàn)然后被定義的，這段歷史講清楚，叫什么?？赡芤簿筒恢匾?。

工作中也經(jīng)常遇到這樣的人，喜歡用專業(yè)名詞加強溝通的障礙，你身邊肯定有這樣的人。

定義一個名詞或者縮語，本質(zhì)是為了雙方都懂的人提供溝通的便利，然而總是有那么一部分人喜歡利用這個信息差，你越是不懂，他越是整這樣的縮語進行強奸式表達，也不獨怪他，就有那么一些領(lǐng)導不認為是被強迫，反而誠意相迎。

好了，扯遠了，我們把淡撤回來，說說什么是差模信號和共模信號吧，我用個人的理解來說明，不是定義，不保證絕對正確。

首先，我認為之所以分為共模和差模信號，一定是針對 2條以上的傳輸線來說的。

如果是一條傳輸線的話，我不知道跟誰差，也不知道跟誰共。

其次，我感覺這個共模信號并沒有什么卵用，我實在想不出我們的電路系統(tǒng)中需要一個共模信號，如果有，我用一條線傳輸就好了。

基于上面的兩點，我們先看看對我們有用的差模信號。

任何電信號的傳遞都是電流閉環(huán)的傳遞，請記住這句話！

我們假設(shè)我要用我的 IO 口給你的 IO 傳輸一個高電平，通知你該學習了，那么整個回路應(yīng)該如下圖所示，是一個電流的閉環(huán)，而不是傳遞一個電壓過去就結(jié)束了。

如上圖中的電流 I1 和電流 I2，他們一定是同一個電流，不管 Connect 怎么連接，繞多遠，電流從我的IO口出來，必須得再從我的 GND 上回來，因此，我們說任何信號的傳遞，都是一個電流的閉環(huán)傳遞。

我們把一來一去的兩根線叫做一對傳輸線，那么上面的電流從我們的視角看來是大小相同，方向相反的，因此它就是所謂的差模信號。

共模信號是怎么來的呢？

人類生活在地球上面，那就不能看人類自己，不能忽略地球的存在，我把上面的IO 通信模型再畫完整一些。

看到了沒，我在電路的下面增加了一個大地，人都站在地面上，更何況電路呢？是吧？

那么這個時候，如果天空閃過一道閃電，正好擊中在我的 Vcc 部位，勢必會讓我的 IO 以及我的 VSS上面都拉高一下，雖然拉的很高，但是只是一瞬。不過這個脈沖信號就會通過那一對傳輸線傳輸給你一部分，然后從你的腳上進入大地。

這個信號就是我們要聊的共模信號。

為什么這個共模信號要這樣傳輸呢？跟大地有什么關(guān)系呢？

我們得從“任何電信號的傳遞都是電流閉環(huán)的傳遞”這句話來突破，先在電路模型中找到這個閉環(huán)電流吧。

雷電的本質(zhì)是云朵和大地中間形成了一個 big 電容，這個 big-C 電壓太高了，于是擊穿了空氣，找到了一條阻抗最小的路徑跑了下來。

好巧不巧，咱倆握手的時候，正好在這條路徑上，那么就會有一部分電流從咱倆的頭部穿過身體，從鞋底和大地的寄生電容上流出去，回流到那個 big-C 的負極。

其實，這也是一個放電回路而已，只不過在我們這個局部的電路板上看來，只是一個沒頭沒尾的電流，那必然對于我們的局部電路來說是干擾無疑了。

那研究電路設(shè)計的人不能每次都把外面這個環(huán)路講一遍，在討論局部如何處理這個脈沖電流吧，于是咱們給他起個名字吧：流在咱自己田里的都叫差模，別人流到我們的田里的都叫差模。