Синфазный сигнал
В электротехнике синфазный сигнал — это одинаковая составляющая напряжения, присутствующая на обеих входных клеммах электрического устройства. В телекоммуникациях синфазный сигнал на линии передачи также известен как продольное напряжение .
Синфазные помехи (CMI) — это тип синфазного сигнала. Синфазные помехи — это помехи, возникающие на обоих сигнальных проводах, или когерентные помехи, затрагивающие два или более элементов сети.
В большинстве электрических цепей полезные сигналы передаются посредством дифференциального напряжения между двумя проводниками . Если напряжения на этих проводниках равны U 1 и U 2 , синфазный сигнал представляет собой среднее значение напряжений:
При отнесении к местной общей линии или земле на обеих линиях двухпроводного кабеля появляется синфазный сигнал, синфазный и с равными амплитудами. Технически синфазное напряжение представляет собой половину векторной суммы напряжений от каждого проводника симметричной цепи к местной земле или общей земле. Такие сигналы могут возникать из одного или нескольких из следующих источников:
- Излучаемые сигналы одинаково подаются на обе линии,
- Смещение от общего сигнала, созданного в схеме драйвера, или
- Дифференциал заземления между передающим и принимающим пунктами.
Шум , наводимый в кабеле или передаваемый по кабелю, обычно возникает в синфазном режиме, поскольку один и тот же сигнал имеет тенденцию улавливаться обоими проводниками двухпроводного кабеля. Аналогичным образом, радиочастотный шум, передаваемый по кабелю, имеет тенденцию исходить от обоих проводников. Устранение синфазных сигналов в кабелях, входящих или выходящих из электронного оборудования, важно для обеспечения электромагнитной совместимости . Если целью не является передача или прием радиосигналов, разработчик электроники обычно проектирует электронные схемы так, чтобы минимизировать или устранить синфазные эффекты.
Методы устранения синфазных сигналов
[ редактировать ]- Дифференциальные усилители или приемники, которые реагируют только на разницу напряжений, например, между проводами, составляющими пару. Этот метод особенно подходит для приборов , где сигналы передаются посредством смещения постоянного тока. Для датчиков с очень высоким выходным сопротивлением , которым требуется очень высокий коэффициент подавления синфазного сигнала , дифференциальный усилитель объединяется с входными буферами , образуя инструментальный усилитель .
- Индуктор, в котором пара сигнальных проводов проходит по одному и тому же пути через индуктор, например, в конфигурации бифилярной обмотки , такой как используемая в магнитных устройствах Ethernet. [ 1 ] Полезно для сигналов переменного и постоянного тока, но фильтрует только более высокочастотные синфазные сигналы.
- Трансформатор , который полезен только для сигналов переменного тока и будет фильтровать любую форму синфазного шума, но может использоваться в сочетании с катушкой с бифилярной обмоткой для устранения емкостной связи более высокочастотных синфазных сигналов на трансформаторе. Используется в Ethernet по витой паре. [ 2 ]
Синфазная фильтрация также может использоваться для предотвращения выхода шума в целях электромагнитной совместимости:
- Высокочастотные синфазные сигналы (например, радиочастотный шум вычислительной схемы) можно блокировать с помощью ферритового шарика , прикрепленного к внешней стороне кабеля. Их часто можно наблюдать на блоках питания портативных компьютеров рядом с гнездом, а также на высококачественных USB-кабелях мыши или принтера и кабелях HDMI . [ 3 ]
- Импульсные источники питания включают в себя общие и дифференциальные фильтрующие индукторы для блокировки помех сигнала переключения, возвращающихся в сетевую проводку. [ 4 ]
Коэффициент подавления синфазных помех — это мера того, насколько хорошо схема устраняет синфазные помехи.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 17 декабря 2013 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 17 декабря 2013 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 6 июля 2012 г. Проверено 7 мая 2013 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Понимание и контроль синфазных излучений в мощной электронике. Архивировано 8 ноября 2020 г. на Wayback Machine.
В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г.