在信号传输过程中,由于数据线的外在条件不同,电器特性不够完全相等,使得差模信号被传输时,会在数据线上产生不同的噪音影响,进而导致了差模干扰的产生。如果数据线上遵循同样的接地规则,则可以尽可能减少共模环路,从而减少共模干扰的产生。
相比之下,如果数据线长度不一致或使用不同类型的线,就会引入差分和共模延时差,并导致共模干扰的产生。因此,在设计电路时应该特别注意两个线之间的平衡性,避免发生共模和差模干扰。
在数字电路的正常工作中,接地环路是必须的。理想情况下,接地应该是单点接地的,但由于实际生产过程中为了适应复杂的电路结构,经常需要多级接地。多级接地可能会导致接地间隔的电压差异,进而抑制信号的差分噪声,并产生共模噪声。
例如,设备中的多个信号源并入一个总线,这些信号源的信号并在彼此的地面,如果中间的每个信源都使用独立的电源来决定终端的地线,则会产生不同的接地电位,进而形成一个接地回路,形成共模干扰噪声,会对系统的性能产生负面影响。
电磁干扰是电磁波充电器、水泵、高压放电等设备产生的电磁信号,与计算机电路之间产生的干扰。它是最常见的电子干扰,为高频噪声,并主要通过空气传播。由于共模噪声与信号线间距离接近,所以其影响范围会比差模干扰更加广泛。
还有一些其他产生电磁干扰的因素,如电磁场中的瞬态现象、计算机使用不当、电线穿越磁场区域等。另外,浪涌电流和静电放电也可能产生共模噪声干扰。
设备的连接方式、阻抗匹配和设计都会影响共模和差模噪声的产生。共模干扰源主要来自信号源、干扰源、设备线和半导体耦合等,并且是所有噪声源中影响最重的因素。其他因素包括电源/接地的匹配性和布线方式。
在电路板设计、安装和测试时应采取必要的措施来控制这些干扰源和路径。例如,电容器、电感器、变压器可以用于消除噪声或放电,同时在电路输入中添加差分收发器来防止共模干扰。