コモンモードノイズ差動モードノイズの発生と抑制

電子機器のケーブルラインのノイズには、2種類の放射ノイズと電源ケーブルと信号ケーブルから発生する伝導ノイズがあります。これら2つのカテゴリは、コモンモードノイズと差動モードノイズの2種類に分けられます[1]。
差動モード伝導ノイズは、図7に示すように、電子機器の内部ノイズ電圧と信号電流または電源電流と同じ経路によって発生するノイズ電流です。このノイズを低減する方法は、図8に示すように、差動ラインチョーク、シャントコンデンサ、またはローパスフィルタを信号ラインおよび電力ライン上のコンデンサとインダクタと組み合わせて高周波ノイズを低減することです。
差動モードの放射ノイズは、図7のケーブルの信号電流ループによって発生する放射です。このノイズによって発生する電界の強度は、ケーブルから観測点までの距離に反比例し、周波数の2乗に比例し、そして電流と電流のループの面積に比例します。したがって、この輻射を低減する方法は、ノイズ電流がケーブルに流れ込まないように、信号にLCローパスフィルタを追加し、シールドケーブルまたはフラットケーブルを使用してリターン電流と信号電流を隣接するワイヤに伝送してループを作ることです。面積が縮小されます。
コモンモード伝導ノイズは、図9に示すように、アースとケーブルの間を流れるノイズ電流によって発生し、デバイス内部のノイズ電圧によって駆動されます。コモンモード伝導ノイズを低減する方法は、コモンモードチョークコイルを信号線や電力線に接続し、グランドとワイヤの間にコンデンサを接続し、フィルタ用のLCフィルタを形成し、コモンモード伝導ノイズを除去することです。その回路を図10に示します。コモンモードチョークコイルは、電力線の中性線と活線（または戻り線と信号線）とを同一方向にフェライトコアに巻回し、その間を流れる差動モード信号電流および電源電流インピーダンスによって形成される。非常に小さく、2本のワイヤとグランドの間を流れるコモンモード電流インピーダンスは非常に大きいです。図7

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コモンモードノイズの図ディファレンシャルモードノイズ
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図10コモンモードノイズの抑制
コモンモード放射ノイズは、ケーブルポートのコモンモード電圧によるもので、グラウンドからケーブルに流れるコモンモード電流によって駆動されます。放射電界の強度は、ケーブルから観測点までの距離（ケーブルの長さが電流の波長より短い場合）に反比例し、周波数とケーブルの長さに比例します。この輻射を低減する方法は、基板上のグランドプレーンを使用してグランドインピーダンスを低減し、ケーブルのポートにLCローパスフィルタまたはコモンモードチョークを使用することです。さらに、ケーブルの長さを最小限に抑えてシールドケーブルを使用すると、放射も減少します。
回路によっては、差動モードおよびコモンモードノイズを防ぐために、図11に示す干渉防止トランスを接続することもできます。