共模噪声是电子电路中常见的一种噪声类型，它是指同时作用于电路两个输入端或两个输出端的噪声信号，即这两个信号是共同模态的。共模噪声的存在会对电路的性能产生不利影响，因此了解共模噪声的特性和降低方法对于电路设计和噪声抑制至关重要。
1. 共模噪声的定义
共模噪声是指同时作用于电路两个输入端或两个输出端的噪声信号，这两个信号是共同模态的，即它们具有相同的频率、相位和振幅。共模噪声通常由电源、地线耦合、电磁辐射等因素引起。在不平衡电路中，共模噪声会导致输入端或输出端的信号受到干扰，从而降低电路的性能。
2. 共模噪声的影响因素
共模噪声的大小受到多个因素的影响，包括电源噪声、地线耦合、电磁辐射和电路布线等因素。
- 电源噪声：电源中的噪声信号会通过电源线耦合到电路中，引入共模噪声。电源噪声可以来自于电源本身的不稳定性或其他电路的干扰。
- 地线耦合：地线是电路中的共同参考点，当地线电阻不为零时，电路中的电流会产生电压降，导致共模噪声的产生。地线上的噪声信号也会通过电容耦合到电路中。
- 电磁辐射：电路中的信号线可能会受到周围电磁场的辐射，从而引入共模噪声。这种噪声来源于其他电路、电源或外部干扰源。
- 电路布线：电路布线的不合理设计可能导致共模噪声的增加。信号线与电源线、地线的临近布线会增加共模噪声的耦合。
3. 共模噪声的降低方法
为了降低共模噪声的影响，以下是一些常用的方法：
- 电源滤波：采用合适的电源滤波电路，可以有效减小电源中的噪声信号。常见的滤波电路包括电容滤波和电感滤波。
- 地线设计：合理设计地线布局，减小地线电阻，可以降低共模噪声的干扰。使用大面积的地平面铺设和分离模拟和数字地线等方法，可以有效减少地线耦合引起的共模噪声。
- 屏蔽和隔离：对于受到电磁辐射的信号线，可以采用屏蔽罩或屏蔽线缆进行隔离，减少共模噪声的干扰。
- 电路布线：合理布线可以减小共模噪声的耦合。避免信号线与电源线、地线的临近布线，尽量使其相互间隔较远，采用差分信号传输方式也可以有效减小共模噪声的影响。
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