一文了解清楚-什么是共模滤波器以及应用原则

首先需要清楚共模的概念。

共模相对就是差模。

从一个系统的一对输入端看，若信号的极性相反（同样，电流的方向相反），这样的信号为差模信号。

若信号的极性相同（同样，电流的方向也相同），这样的信号称为共模信号。

我们在工作中大家常常提及的是差分信号，很少说差模信号。

差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相等，相位相反。

在这两根线上传输的信号就是差分信号。差分信号又称差模信号，是相对共模信号而言的。

差分信号的特点这里就不说了，若电路板的面积非常紧张，单端信号可以只有一根信号线，地线走地平面，而差分信号一定要走两根等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的线。

什么是共模滤波器

共模滤波器通常采用铁氧体磁心，双线并绕。 低差模噪声信号抑制干扰源，在高速信号中难以变形。 杂讯抑制对策佳，高共模噪音抑制和低差模噪声信号抑制。

而常见共模滤波器的应用是用来走差分信号。

所以就不得不提差分信号，在高速PCB设计上容易出现的问题。

高速数字的差分讯号，实际上在传递过程中，其阻抗很难从头到尾维持固定。

例如会因为要避开过孔，而导致阻抗不连续，以及过孔跟连接器，所导致的阻抗不连续。

另外，实际的PCB走线，不可能从头到尾都直线，没有转弯，

换言之，转弯是无可避免的，转角所造成的相位差，以90度转角最大，45度转角次之，圆滑转角最小。

所以归结到一点就是差分信号走线上还是比较容易出现问题，主要就是相位和干扰。

而共模滤波器正好就是为了解决这些问题。

一、共模滤波器作用：用于抑制差分信号电路的共模噪声。

二、选型原则

1、差模的通过带宽选择

　　原则：数据信号通过所需的频带≧最大传输速度的1.5倍。

　　（1）常见高速数据信号的传输速度；

（2）带宽计算方法：信号的通过带宽以-3dB为截止频率（cut off frequency）

2、共模阻抗（在100MHZ频率下测试的共模阻抗值）。

　　原则：在带宽满足条件下一般选择共模阻抗大，差模阻抗小的产品。

3、封装，根据具体需求选择合适尺寸（长*宽mm）

4、直流阻抗（DC Resistance ）

　　原则上直流阻抗越小越好。

5、额定电流和额定电压

　　共模滤波器额定电压一般都大于5V，额定电流大于100mA，考虑到差分信号一般都是电压和电流很小，所以一般都能满足。