(1) 电缆作为天线发射噪声的示例
图5-2-1中的测试再现了电子设备噪声抑制中经常出现的情形。
通过接口电缆连接电子设备(噪声抑制前),测量电缆作为天线发射的噪声。如果没有电缆,噪声电平非常低,如图5-2-1(a)所示。但是,连接了电缆时,在100MHz到300MHz的频率范围内噪声增加,如图5-2-1(b)所示。
可以这样理解: 在此状态下,电子设备发射的噪声从连接器传导至接口电缆,然后以电缆作为天线进行发射。
图5-2-1 电子设备电缆发射噪声的示例
(2) 研究传导噪声的线路
电缆内有多根导线。那么,在图5-2-1的测试中,传导噪声的是哪根导线?
一般而言,接口电缆包括接地线,电源线和信号线等。图5-2-1的情况实际上是屏蔽电缆,噪声也可能通过屏蔽传导。因此,将具有与接口电缆相同形状的单根导线连接至相应线路相连的连接器内的端子,然后测量噪声。测量结果如图5-2-2所示。在此我们选择了速度相对较低的信号线作为代表。
参照图5-2-2的结果可以得知,虽然多少有些不同,但无论连接哪条线路,都会发射几乎与图5-2-1(b)所示趋势相同的噪声。当如图5-2-2(d)所示连接到屏蔽接地时,也会发射噪声。
图5-2-2中的结果表明,无论电缆连接到连接器内的哪个端子,都会引起共同的噪声。如上所述,通过电缆内导线共同传导的噪声被称为共模噪声。
图5-2-2 研究每根线路发射成分的结果
(3) 叠加到接地的噪声也被称为共模噪声
相反,电路的接地一般为电压的基准点,也就是发射噪声最少的地方。如果如图5-2-2(c),(d)所示噪声叠加到接地,同样的噪声将叠加到电源和信号。因此,叠加到接地的噪声有时也被称为共模噪声。
尽管共模噪声是噪声抑制要处理的一个常见问题,但却是有着复杂概念和机制且难以从逻辑上解释的成分。首先本章节将介绍共模的成分是如何传输的,然后下一个章节将介绍导致共模噪声的机制。