要了解如何創(chuàng)建和抑制共模信號，您應該首先了解常見電纜配置中屏蔽層和接地的相互作用。以下討論定義了共模信號，回顧了常見的電纜配置，考慮了屏蔽電纜與非屏蔽電纜，并描述了典型的接地實踐。本文討論了創(chuàng)建和抑制共模信號的方法。本討論的主要焦點是 RS-485/RS-422 電纜和信號，但該討論也適用于電話、音頻、視頻和計算機網絡信號。
    本文的目的是通過首先了解常見電纜配置中屏蔽層和接地的相互作用來了解共模信號是如何產生和抑制的。討論包括定義什么是共模信號、如何創(chuàng)建和抑制共模信號的方法、典型接地實踐以及重點關注 RS-485/RS-422 電纜的公共電纜配置。
    共模信號定義
    當參考本地公共端或地時，共模信號出現在 2 線電纜的兩條線上，同相且幅度相等。顯然，如果其中一根線路連接到本地公共端，則不可能出現共模信號。從技術上講，共模電壓是平衡電路的每個導體到本地接地或公共端的電壓矢量和的二分之一。此類信號可能來自以下一個或多個
    輻射信號均勻耦合到兩條線路，
    驅動電路中產生的信號公共端的偏移，或者
    發(fā)射位置和接收位置之間的接地差。
    有關這些基本條件的更多詳細信息將在后面的部分中介紹。然而，在研究這些細節(jié)之前，了解不同的電纜配置、信號接地約定和屏蔽接地實踐很有用。
    通用數據傳輸系統
    任何數據傳輸系統的主要目的是將數據從一個位置發(fā)送到另一個位置，無論是在單個盒子或外殼內、外殼內的盒子之間、建筑物或定義區(qū)域內的外殼之間還是建筑物之間。圖 1 說明了 RS-485 信令情況，其中建筑物由不同的電源電路供電。

  

    這個通用系統在兩個相距較遠的建筑物之間傳輸數據，并顯示單相配電系統中接地點之間產生的接地電流。三相 Y 形連接系統中也會產生類似的電流。
    將電力線用戶的中性線連接到電源輸入點處埋入地下的接地棒，將電力線中性線建立為安全接地。從那時起，裸露或綠色絕緣電線為整個場所的所有電源插座和安裝的設備提供安全接地參考。工業(yè)機箱框架在機箱電源輸入點處與安全接地相連，成為框架接地。
    電路公共端通常在一個或多個點連接到底盤，但每個底盤有一個接地點是的。在某些情況下，電路公共端可能與機架接地隔離。漏電流在安全接地線中從機器繞組流向外殼，或者更常見的是，由于配電系統中的交流初級或次級中性點電流而在大地和大地之間流動，可能會在中性線和框架地線。
    接地電壓差可以從幾伏到幾十伏不等。的差異出現在單相或三相 Y 型配電系統中，其中流經大地的中性線電流部分可能是流經初級電路的總中性線電流的 10% 至 70%。接地點之間的電壓測量值通常為 0.2 VRMS 至 5 VRMS，并且（很少）在相距較遠的接地點之間高達 65 VRMS。
    電纜和噪聲
    電纜中出現噪聲信號的原因有多種： 附近電場 (E) 的電容耦合；局部磁場的電感耦合 (M)；空間無線電信號的電磁耦合 (EM)；以及通過故意或潛行電路路徑進行傳導 (C)。耦合信號表現為與一條或多條線路串聯的附加信號（圖 2）。
    雙絞線同等地截取耦合信號，因此入射信號僅表現為共模信號。如果從每條線連接到本地公共端的阻抗相同，則稱雙絞線是平衡的。

 

    電路和屏蔽接地
    帶接地回路的單線：信號公共線通過接地（框架）回路連接到源和負載處的大地。電路公共端還必須連接到大地（框架）接地。
    單線屏蔽：信號電流始終在屏蔽層上傳輸，因此源和負載處都必須存在與電路公共端的連接。