差模阻抗,共模阻抗,奇模阻抗,偶模阻抗都是什么?
差模阻抗(Differential Impedance)、共模阻抗(Common-mode Impedance)、奇模阻抗(Odd-mode Impedance)和偶模阻抗(Even-mode Impedance)是与信号传输和电路设计相关的术语,特别是在高速信号和传输线设计中非常重要。它们描述了信号在不同工作模式下的传输特性。1. 差模阻抗(Differential Impedance)差模阻抗指的是两个信号线之间,在信号的正负极性上存在差异时的阻抗。即信号分别通过两条线路传输,且信号在两个线路上相反(正负极性相反)。这种阻抗通常用于高速数字电路中的差分信号传输(例如,在以太网和USB传输中)。
[*]定义:,其中𝑉+和𝑉−分别是正负信号,𝐼+和𝐼−是通过正负线的电流。
[*]用途:差模传输通常能提供更强的抗干扰性,常用于长距离高速数据传输。
2. 共模阻抗(Common-mode Impedance)共模阻抗是指当两个信号线上的信号同时变化时(即两条信号线上的电压相同,电流方向相同),信号的传输阻抗。共模信号通常是由于外部干扰或系统内部噪声引起的。
[*]定义:,其中𝑉+和𝑉−是两条信号线上的电压,且电压相同,电流方向相同。
[*]用途:共模信号通常需要被抑制,因为它会引入噪声并影响电路性能,特别是在高频信号传输中。
3. 奇模阻抗(Odd-mode Impedance)奇模阻抗是指当信号在传输线上处于奇模(即一条线路上的电压和电流为正,另一条线路上的电压和电流为负)时,信号的传输阻抗。奇模传输在一些对称的线路结构中出现,例如差分信号传输。
[*]定义:奇模阻抗是对称传输线中两条线路在信号相反时的阻抗。
[*]用途:奇模阻抗对于平衡差分传输非常重要,尤其是在高速信号中。
4. 偶模阻抗(Even-mode Impedance)偶模阻抗是指当信号在传输线的两条线路上同时变化时(即两条线路的电压和电流同相),信号的传输阻抗。偶模通常用于常规的单端信号传输。
[*]定义:偶模阻抗是对称传输线中两条线路在信号同相时的阻抗。
[*]用途:偶模传输用于单端信号系统。
总结
[*]差模阻抗用于差分信号传输,电压在两条线路之间相反。
[*]共模阻抗是两条线路上电压相同、电流同方向时的阻抗。
[*]奇模阻抗指的是当信号在两条线路上呈现奇模(即一条正,一条负)时的阻抗。
[*]偶模阻抗指的是两条线路上的信号同相时的阻抗。
理解这些不同类型的阻抗对于设计高速、低噪声的电路非常重要,尤其是在传输线设计、电源和接地的布局中。
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