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模電的差分電路 (第1/1頁)

模電中的差分電路，即差分放大電路，能放大兩個輸入訊號間的差值並抑制共模訊號。它通常由運算放大器、輸入電阻和反饋網路組成，具有高放大倍數、高輸入阻抗和低輸出阻抗的特點。該電路廣泛應用於音訊放大器、感測器放大器等場景，以提高電路效能和穩定性。

模電的差分電路主要由兩個結構相同、引數一致的電晶體（或運算放大器）、輸入電阻、反饋網路以及電源等元件組成。其中，電晶體是核心部件，用於放大訊號；輸入電阻限制輸入電流；反饋網路調整放大倍數和穩定性；電源則為整個電路提供能量。

在模電的差分電路中，電晶體的主要作用是放大差模訊號並抑制共模訊號。它基於輸入電壓控制輸出電流，實現訊號的放大；同時，利用電路的對稱性，有效減少共模訊號的干擾，提高電路的穩定性和訊雜比。

在模電的差分電路中，電晶體透過其輸入端的電壓差控制輸出電流，從而放大差模訊號。當兩個輸入訊號的差值不為零時，電晶體將其放大並輸出。這種差分輸入特性使得電路能夠有效地消除共模噪聲和干擾訊號

差分電路透過以下方式消除共模噪聲和干擾訊號：

設計濾波器：降低共模噪聲水平。

最佳化接地：合理規劃接地佈局，減少環路等不良影響。

增加防護措施：採取遮蔽、遮蔽線等措施，保護外部電磁場。

使用絕緣元件：如絕緣放大器或變壓器，避免差模訊號對接地的影響。

這些方法綜合運用，可顯著提升差分電路的抗干擾能力。

在差分電路中增加防護措施以應對外部電磁場干擾時，選擇合適的遮蔽和遮蔽線措施至關重要。以下是一些具體的建議：

一、遮蔽措施的選擇

金屬遮蔽罩：使用金屬材料（如銅、鋁等）製成的遮蔽罩是最常見的遮蔽措施之一。它可以將敏感電路或元件完全包圍起來，阻擋外部電磁干擾的進入，同時也防止內部的電磁輻射洩漏出去。遮蔽罩應接地良好，以確保其遮蔽效果。

導電塑膠遮蔽罩：具有較輕的重量和良好的成型性，適用於一些對重量和空間有要求的場合。雖然其遮蔽效果相對金屬遮蔽罩稍弱，但也能在一定程度上減少電磁干擾。

電源層和地層作為遮蔽層：在多層pcb設計中，可以將電源層和地層設計成緊密耦合的結構，形成一個天然的遮蔽層。這種遮蔽層可以有效地阻擋來自外部和內部的電磁干擾，提高電路的穩定性。

訊號層遮蔽：對於一些敏感的訊號層，可以在其上下兩側設定接地的遮蔽層，以減少訊號層之間的串擾和外部干擾的影響。

二、遮蔽線的選擇與應用

遮蔽線型別：對於特別敏感的訊號線，應選擇帶有外層遮蔽層的遮蔽線進行佈線。遮蔽線的外層通常由金屬網或金屬箔製成，用於隔離和衰減外部電磁場的干擾。

遮蔽層接地：遮蔽線的外層遮蔽層應接地良好，以防止外部干擾進入訊號線。接地方式可以根據具體應用場景進行選擇，如單點接地、多點接地或星形接地等。良好的接地可以確保遮蔽層上的共模干擾電流能夠及時流回大地，從而減少對差分訊號的影響。

保持平衡性：在使用遮蔽線連線差分訊號時，應儘量保持兩條差分線的平衡性，包括長度、佈線路徑以及阻抗匹配等方面。這有助於進一步提高差分電路的抗干擾能力。

綜上所述，透過合理選擇和應用遮蔽及遮蔽線措施，可以有效提升差分電路對外部電磁場干擾的防護能力。在實際應用中，應根據具體需求和場景進行綜合考慮和最佳化設計。

在使用遮蔽線連線差分訊號時，保持兩條差分線的平衡性至關重要。這包括線路長度、佈線路徑以及阻抗等方面的平衡。確保這些方面的平衡有助於提高差分電路的抗干擾能力，保證訊號的穩定傳輸。