共模干扰的形成和滤除

1、共模就是共同对地的干扰：

如图，我们可以看到共模的原理图。UPQ就是共模电压，ICM1 ICM2 就是共模电流。
ICM1 ICM2 大小不一定相同，方向相同。

2、共模信号和差模信号的区别：

通常电源线有三根线：火线L、零线N和地线PE。

电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态。

一种是两根导线，分别作为往返线路传输，我们称之为差模。

另一种是两根导线做去路，地线做返回传输, 我们称之为共模。

如上图，蓝色信号是在两根导线内部作往返传输，我们称之为差模。

黄色信号是在信号与地线之间传输，我们称之为共模。

3、共模信号

共模电压：电压信号中共有的对地电压分量
共模电流：大小、方向相同的电流，与回路工作电流相反

4、常见的共模电压

输入级的两点接地可能引入额外的共模输入
 

传感器和前置放大电路都分别接地，不同接地点之间存在电位差Ug。当这个电位差与被测量的信号相比，在幅度上不能忽略时，它就会以共模信号的形式表现出来，并耦合到前置放大电路的输入端。
解决措施：为了避免因两点接地而造成不必要的共模输入，一般只在前置放大电路处一点接地，信号源采用差分输入。

共模电压信号如何转变成差模干扰？

5、共模干扰产生原因

主要有以下几种：

1、电网串入共模干扰电压。

2、辐射干扰（如雷电，设备电弧，附近电台，大功率辐射源）在信号线上感应出共模干扰，

原因是交变的磁场产生交变的电流，地线—零线回路面积与地线—火线回路面积不相同，两个回路阻抗不同等原因造成电流大小不同。

3、接地电压不一样，简单的说就电位差而造就了共模干扰。

4、设备内部的线路对电源线造成的共模干扰。

6、如何抑制共模干扰

共模干扰作为EMC干扰中最为常见且危害较大的干扰，我们抑制它最直接的方法就是滤波。

在电路中串入共模电感，当有共模干扰电流流经线圈时，由于共模干扰电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模干扰电流，达到滤波的目的.

当电路中的正常差模电流流经共模电感时，电流在同相绕制的共模电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，因而对正常的差模电流基本没有衰减作用。

USB信号上的共模干扰抑制方法，一般会在端口加一个共模电感。

USB传输信号是差分信号，而干扰源是共模干扰信号，在传输线上串上共模电感能较好的抑制共模干扰，而对有用的差分信号没有任何衰减。

USB高速运行DM和DP上产生很强的共模干扰

加入共模电感，共模干扰信号得到有效抑制

如果共模干扰源是在电源回路，可使用共模电容来抑制干扰信号。

在电路中引入共模电容，则共模电容提供最短的路径使共模干扰信号被旁路，从而抑制共模干扰的产生。

如果电源回路同时还存在差模干扰，使用差模电容来抑制干扰。

在电路中引入差模电容，则差模电容提供最短的路径，使差模干扰信号被旁路，从而抑制差模干扰的产生。

共模干扰作为EMC干扰中，最为常见且危害很大的干扰，抑制它的方法除了滤波外，还可以通过对信号线路进行屏蔽，在PCB 板上大面积铺地降低地线阻抗，来减少共模信号强度等。