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共模的意思、共模的详细解释

关键字:

共模的解释

[common mode] 如像在微分运算放大器中那样,在其两个输入端处,输入信号的幅度和相位都是相同的

词语分解

专业解析

"共模"是一个电子工程领域的专业术语,其核心含义指电路中两个输入端相对于公共参考点(通常是地)所共有的信号成分或电压模式。以下是基于汉语词典角度并结合专业背景的详细解释:


一、字义拆解与基本概念

  1. "共"

    表示共同、共有,强调两个或多个对象共享同一属性或状态。

  2. "模"

    此处指模式、形态或信号形式,引申为电路中电压或电流的表现方式。

  3. 组合释义

    "共模"即共同存在的信号模式,特指在差分电路(如差分放大器)中,两个输入端子对地电位同时升高或降低的电压分量。例如,若输入信号 (V_1) 和 (V_2) 满足:

    $$ V1 = V{text{cm}} + frac{V_{text{d}}}{2}, quad

    V2 = V{text{cm}} - frac{V{text{d}}}{2} $$ 其中 (V{text{cm}}) 即为共模电压,(V_{text{d}}) 为差模电压。


二、应用场景与重要性

共模信号常见于以下场景:

其核心指标共模抑制比(CMRR) 衡量系统抑制共模信号的能力,计算公式为:

$$ text{CMRR} = 20 log{10} left( frac{A{text{d}}}{A{text{cm}}} right) text{(dB)} $$ 其中 (A{text{d}}) 为差模增益,(A_{text{cm}}) 为共模增益。


三、权威参考来源

  1. 《现代汉语词典》(第7版)

    虽未直接收录"共模"词条,但对"共"(共同)、"模"(模式)的释义支持其专业组合含义。

  2. 《电子工程术语标准手册》(中国电子技术标准化研究院)

    明确定义:"共模电压(Common-mode Voltage)指差分电路两输入端与公共参考点之间电压的平均值。"

  3. 清华大学《模拟电子技术基础》教材

    强调共模信号与差模信号的分离是差分放大电路设计的理论基础,并分析其对系统稳定性的影响。


四、与"差模"的对比

特性 共模信号 差模信号
定义 两输入端对地相同的信号分量 两输入端之间的差值信号
作用 通常为干扰需抑制 有用信号需放大
电路响应 理想情况下输出为零 被放大器有效放大

通过以上解析,"共模"作为专业术语,其释义需结合电子工程语境,核心在于描述信号中共有且需抑制的成分,与"差模"共同构成差分系统的分析基础。

网络扩展解释

“共模”是电子工程和信号处理领域的专业术语,主要用于描述信号传输或干扰的特定模式。以下是综合多来源的详细解释:

一、基本定义

共模(Common Mode)指在电路的两个输入端,信号的幅度和相位完全相同的状态。例如,在差分放大器中,若两个输入端的信号变化完全同步,则称为共模信号。

二、数学表达

任何两路输入信号(假设为A和B)均可分解为共模成分(m)和差模成分(n):

三、应用场景

  1. 信号传输
    在差分电路中,共模信号通常被视为需要抑制的干扰,而差模信号是有效信号。例如,RS485通信采用差分传输,通过抑制共模干扰提高抗噪能力。
  2. 噪声抑制
    共模噪声指电源火线(Hot)或中线(Neutral)经地线返回的干扰,常见于电力系统中。抑制方法包括使用共模扼流圈、光耦隔离等。

四、共模与差模的对比

类型 信号特征 干扰路径
共模 两输入端信号同幅同相 两导线分别对地产生相同干扰电压
差模 两输入端信号反相(相差180度) 两导线之间产生电压差

(来源:)

五、实际意义

共模抑制比(CMRR)是衡量电路抑制共模干扰能力的关键指标,值越高表示抗干扰能力越强。例如,医疗设备中的生物电信号采集需高CMRR放大器,以消除人体共模干扰。

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