EMC 启航：差模信号与共模信号

我想大多数电子行业从业人员第一次听到差模和公模，都是源自于放大器部分的学习过程，这里有一种电路叫差分放大电路，他可以抑制共模信号。

其实很多中文的概念本身就迷惑人，不如直接讲述原理，一个概念是怎么被发现然后被定义的，这段历史讲清楚，叫什么模可能也就不重要了。

工作中也经常遇到这样的人，喜欢用专业名词加强沟通的障碍，你身边肯定有这样的人。

定义一个名词或者缩语，本质是为了双方都懂的人提供沟通的便利，然而总是有那么一部分人喜欢利用这个信息差，你越是不懂，他越是整这样的缩语进行强奸式表达，也不独怪他，就有那么一些领导不认为是被强迫，反而诚意相迎。

好了，扯远了，我们把淡撤回来，说说什么是差模信号和共模信号吧，我用个人的理解来说明，不是定义，不保证绝对正确。

首先，我认为之所以分为共模和差模信号，一定是针对 2条以上的传输线来说的。

如果是一条传输线的话，我不知道跟谁差，也不知道跟谁共。

其次，我感觉这个共模信号并没有什么卵用，我实在想不出我们的电路系统中需要一个共模信号，如果有，我用一条线传输就好了。

基于上面的两点，我们先看看对我们有用的差模信号。

任何电信号的传递都是电流闭环的传递，请记住这句话！

我们假设我要用我的 IO 口给你的 IO 传输一个高电平，通知你该学习了，那么整个回路应该如下图所示，是一个电流的闭环，而不是传递一个电压过去就结束了。

如上图中的电流 I1 和电流 I2，他们一定是同一个电流，不管 Connect 怎么连接，绕多远，电流从我的IO口出来，必须得再从我的 GND 上回来，因此，我们说任何信号的传递，都是一个电流的闭环传递。

我们把一来一去的两根线叫做一对传输线，那么上面的电流从我们的视角看来是大小相同，方向相反的，因此它就是所谓的差模信号。

共模信号是怎么来的呢？

人类生活在地球上面，那就不能看人类自己，不能忽略地球的存在，我把上面的IO 通信模型再画完整一些。

看到了没，我在电路的下面增加了一个大地，人都站在地面上，更何况电路呢？是吧？

那么这个时候，如果天空闪过一道闪电，正好击中在我的 Vcc 部位，势必会让我的 IO 以及我的 VSS上面都拉高一下，虽然拉的很高，但是只是一瞬。不过这个脉冲信号就会通过那一对传输线传输给你一部分，然后从你的脚上进入大地。

这个信号就是我们要聊的共模信号。

为什么这个共模信号要这样传输呢？跟大地有什么关系呢？

我们得从“任何电信号的传递都是电流闭环的传递”这句话来突破，先在电路模型中找到这个闭环电流吧。

雷电的本质是云朵和大地中间形成了一个 big 电容，这个 big-C 电压太高了，于是击穿了空气，找到了一条阻抗最小的路径跑了下来。

好巧不巧，咱俩握手的时候，正好在这条路径上，那么就会有一部分电流从咱俩的头部穿过身体，从鞋底和大地的寄生电容上流出去，回流到那个 big-C 的负极。

其实，这也是一个放电回路而已，只不过在我们这个局部的电路板上看来，只是一个没头没尾的电流，那必然对于我们的局部电路来说是干扰无疑了。

那研究电路设计的人不能每次都把外面这个环路讲一遍，在讨论局部如何处理这个脉冲电流吧，于是咱们给他起个名字吧：流在咱自己田里的都叫差模，别人流到我们的田里的都叫差模。