共模信號的定義

共模信號是作用在差分放大器或儀表放大器同相、反相輸入端的相同信號。

共模信號是作用在差分放大器或儀表放大器同相、反相輸入端的相同信號。例如，平衡線對中引入到兩個平衡端的噪聲電壓。另外一個例子是加在平衡線上的直流電壓（例如：由于信號源與接收器之間的地電位差而產生的直流電平）。對于理想的差分放大器，可以完全消除共模信號輸出，這是由于差分輸入（同相和反相）抵消掉了相同的輸入成分。衡量這一特性的參數稱為共模抑制比或CMRR。

純共模信號是：

V1=V2=VCOM （3）

大小相等，相位差為0°

V3=0 （4）

共模信號的特點

共模分量：大小相等，相位相同

為什么要抑制共模信號

任何兩個信號都可以分解為共模信號和差模信號。共模信號是作用在差分放大器或儀表放大器兩個輸入端的相同信號，通常是由于線路傳導和空間磁場干擾產生的，是不希望出現的信號，差模信號是兩個輸入端信號的相位相差180度。如果共模信號被放大很多，會影響到真正需要放大的差模信號。設兩路的輸入信號分別為：A，B，分別表示為：A=m+n；B=m-n，則輸入信號A，B可以看成一個共模信號m和差模信號n的合成，其中m=（A+B）/2；n=（A-B）/2。

常用共模抑制比CMRR來衡量差分放大電路抑制共模信號的能力，它是放大器對差模信號的電壓放大倍數與對共模信號的電壓放大倍數之比，CMRR越大，放大器的性能越好。

共模信號的主權

一種共模信號抑制電路，用來抑制在2根導線中以相同相位傳輸的共模信號。其特征在于：第1繞組，在規定的第1位置處插入在一根導線上；第2繞組，在與上述第1位置相對應的第2位置處插入在另一根導線上并耦合到上述第1繞組上，與上述第1繞組協同來抑制上述共模信號；第3繞組，耦合到上述第1繞組和第2繞組上，用來使上述第1繞組和第2繞組之間產生互感；以及反相信號傳送裝置，連接在［上述第3繞組上并在與上述第1位置不同的第3位置處連接在上述一根導線上，進而在與上述第3位置對應、與上］述第2位置不同的第4位置處連接在上述另一根導線上，傳送用以抑制上述共模信號的反相信號，上述共模信號的產生源，除了第1位置和第3位置之間的位置及第2位置和第4位置之間的位置之外，當位于比接近第1和第2位置更接近第3和第4位置的位置時。

上述反相信號傳送裝置檢測共模信號，并將與檢測到的共模信號反相的上述反相信號供給到上述第3繞組，上述第3繞組經由上述第1繞組和第2繞組，將上述［反相信號注入到上述2根導線，上述共模信號的產生源，除了第1位置和第3位置之間的位置及第2位置和第4位置］之間的位置之外，當位于比接近第3和第4位置更接近第1和第2位置的位置時，上述第3繞組檢測共模信號，上述反相信號傳送裝置將與由上述第3繞組檢測到的共模信號反相的上述反相信號注入到上述2根導線。

共模扼流線圈特性的見解

事實上由于共模扼流線圈，差模噪聲多少會降低。此外，差模信號和共模信號由于頻率不同，發生的縮減量也有所不同。用差模插入損耗Sdd21的頻率特性和共模插入信號Scc21來表示這樣的共模扼流線圈的特性。（Sdd21和Scc21是混合模式4端口S參數的一部分）

差模插入損耗Sdd21的頻率特性如圖4所示，共模插入損耗Scc21的頻率特性如圖5所示。圖4和圖5的插入損耗越深表示損耗越大。如圖4所示，差模信號頻率越高損耗越大。如圖5所示，共模插入損耗Scc21是具有峰值的曲線，頻率不同，共模噪聲的除去效果也有所不同。

圖4差模插入損耗（傳輸特性）

圖5共模插入損耗（傳輸特性）

差動傳輸的信號頻率由于各接口方式不同而不同，據此共模扼流線圈也會隨之發生變化。

可根據傳輸信號波形判斷共模扼流線圈是否適用。一般來說共模扼流線圈的截止頻率以差動傳輸規格信號頻率的3倍使用。所謂的截止頻率是差模插入損耗變成3dB時的頻率。

但是，即使在3倍以下，也以信號波形上不發生問題為多，這至多是一個參考。（因為在各接口上規定了穿孔圖等信號質量的標準，所以最終是對照這個標準，判斷合適與否）

一方面，問題噪聲和它的頻率根據終端不同而不同，據此合適的共模插入損耗的頻率特性也隨之發生改變。

例如，發生超過輻射規章標準規定的限定值噪聲時，在那個噪聲的頻帶內選擇共模插入損耗大的更有效。