共模噪聲，又稱為非對稱噪聲或線路對地的噪聲，是電子電路中一個重要的概念。它是指在信號傳輸過程中，同時出現(xiàn)在信號線與地線（或參考點(diǎn)）之間的噪聲。這種噪聲在兩根信號線上產(chǎn)生的電壓幅度相等、相位相同，因此又稱為共態(tài)噪聲。共模噪聲的產(chǎn)生機(jī)制涉及多個方面，包括電源干擾、地線干擾、電磁輻射干擾等外部環(huán)境因素，以及設(shè)備內(nèi)部的不平衡電路或接地問題。以下是對共模噪聲產(chǎn)生機(jī)制的詳細(xì)分析：

一、外部環(huán)境因素

1. 電源干擾
   電源是電子設(shè)備中不可或缺的組成部分，然而，電源本身的不穩(wěn)定或波動都可能產(chǎn)生共模噪聲。當(dāng)電源輸出電壓不穩(wěn)定時，會在電路中產(chǎn)生額外的電壓波動，這些波動可能通過電源線或地線耦合到信號線上，從而形成共模噪聲。此外，電源中的高頻開關(guān)動作也可能產(chǎn)生高頻噪聲，這些噪聲同樣可能通過電源線或地線傳播到信號線上。
2. 地線干擾
   地線作為電流返回到源的低阻抗路徑，在理想情況下應(yīng)該是無噪聲的。然而，在實際應(yīng)用中，地線作為導(dǎo)線依然存在著阻抗，電流并不總是一定按照地線返回。特別是對于某些頻率高的電流，因為雜散電容的存在，電流可能通過這一耦合通道流回源，而與地線上的電壓形成了一個共模電流的驅(qū)動源。此外，地線還可能受到外部電磁場的干擾，從而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這些感應(yīng)電壓也會形成共模噪聲。
3. 電磁輻射干擾
   電磁輻射是電子設(shè)備中常見的干擾源之一。當(dāng)電子設(shè)備在工作時，會產(chǎn)生電磁波輻射，這些電磁波可能通過空間傳播到信號線上，形成共模噪聲。此外，外部環(huán)境中的電磁波也可能通過天線效應(yīng)耦合到信號線上，從而產(chǎn)生共模噪聲。

二、設(shè)備內(nèi)部因素

1. 不平衡電路
   在電子設(shè)備中，如果電路的設(shè)計不平衡，就可能導(dǎo)致共模噪聲的產(chǎn)生。不平衡電路可能包括不平衡的信號傳輸線、不平衡的放大器輸入端等。這些不平衡因素會導(dǎo)致信號線與地線之間的電位差發(fā)生變化，從而產(chǎn)生共模噪聲。
2. 接地問題
   接地是電子設(shè)備中非常重要的一個環(huán)節(jié)。然而，如果接地處理不當(dāng)，就可能產(chǎn)生共模噪聲。例如，接地電阻過大、接地線過長或接地方式不正確等都可能導(dǎo)致共模噪聲的產(chǎn)生。此外，如果設(shè)備內(nèi)部的多個電路共用一個接地線，而各個電路的工作頻率和電流大小不同，也可能在接地線上產(chǎn)生共模噪聲。
3. 內(nèi)部電磁耦合
   當(dāng)設(shè)備內(nèi)部的電路產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場時，處于這個電磁場中的導(dǎo)體都會感應(yīng)出電壓。這些感應(yīng)電壓會產(chǎn)生電流，從而對線路造成影響。如果設(shè)備內(nèi)部的電路布局不合理或元件之間的間距過小，就可能產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁耦合效應(yīng)，從而產(chǎn)生共模噪聲。

三、共模噪聲的傳播機(jī)制

共模噪聲的傳播機(jī)制主要涉及電場耦合和磁場耦合兩個方面。

1. 電場耦合
   電場耦合是指通過電場作用將噪聲從一個電路耦合到另一個電路的過程。在電子設(shè)備中，如果兩個電路之間存在電場耦合效應(yīng)，那么當(dāng)一個電路中的電壓發(fā)生變化時，就會通過電場作用在另一個電路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。這個感應(yīng)電壓就是共模噪聲的一部分。電場耦合效應(yīng)的大小取決于兩個電路之間的間距、介電常數(shù)以及電路的結(jié)構(gòu)等因素。
2. 磁場耦合
   磁場耦合是指通過磁場作用將噪聲從一個電路耦合到另一個電路的過程。在電子設(shè)備中，如果兩個電路之間存在磁場耦合效應(yīng)，那么當(dāng)一個電路中的電流發(fā)生變化時，就會通過磁場作用在另一個電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個感應(yīng)電流同樣會產(chǎn)生共模噪聲。磁場耦合效應(yīng)的大小取決于兩個電路之間的間距、磁導(dǎo)率以及電路的結(jié)構(gòu)等因素。
   綜上所述，共模噪聲的產(chǎn)生機(jī)制涉及多個方面，包括外部環(huán)境因素、設(shè)備內(nèi)部因素以及共模噪聲的傳播機(jī)制等。為了降低共模噪聲的影響，可以采取多種抑制方法，包括使用濾波器、采用屏蔽電纜、改善接地系統(tǒng)、使用平衡傳輸線路以及優(yōu)化電路設(shè)計等。這些措施可以有效地降低共模噪聲對電子設(shè)備的影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。