신호 전송 모드, 공통모드 차동모드 비교

(2021-06-30)

Common-mode, 공통 모드, 공통 모드 신호, 공통 신호, 동상 신호, Single-ended Signal, Single-ended Mode, 단일 종단 모드 신호, 단일 종단 모드

1. 신호 전송 모드 : (송수신 간에 전기적 도선 구성에 의한 구분)

  ㅇ 싱글 엔드 신호 (Single-ended Signal, 단일 종단 신호) 방식
     - 전통적인 2개 도선 신호 전송 방식
        . `신호가 실리는 1개 도선`과 `접지 역할의 1개 도선(입출력이 접지를 공유함)`에 의해 전송
        . 결국, 단일 도선(신호선)을 통해 신호가 전달되고, 접지를 통해 귀환됨
     - 수신측에서 신호 값은, 접지를 기준으로 측정된 값(+/-)으로 판단
         
     - 例) RS-232C 등

  ㅇ 더블 엔드 신호 (Double-ended Signal, 쌍 종단 신호) 방식
     * (응용에서 가장 중요 함) (★)
     - 신호 쌍(통상, 동일 크기이지만, 반대 부호를 갖음)이 두 도선에 의해 전송되는 방식
         
     - 例) RS-422, RS-485, 차동증폭기2. (더블 엔드 신호 전송 모드에서,) 신호의 구분차동 모드 신호 (Differential-mode Signal)
     - 2개 도선 간의 신호 차이에 의한 신호 
        
[# V_{diff} = V_A(t) - V_B(t) #]
ㅇ 공통 모드 신호 (Common-mode Signal) - 2개 도선에서, 모두 동일 크기 및 동일 부호로 나타나는 신호
[# V_{comm} = \frac{V_A(t) + V_B(t)}{2} #]
. 평균/중심이 되는 신호를 말함 - 일반적으로, 바람직스럽지 않은 신호 성분을 일컬으며, . 만일 서로 빼주면 상쇄되어 유입 잡음을 최소화시킬 수 있음 ㅇ 각 도선별 신호
[# V_A = V_{comm}(t) + \frac{1}{2} V_{diff}(t) \\ V_B = V_{comm}(t) - \frac{1}{2} V_{diff}(t) #]
3. (더블 엔드 신호 전송 모드에서,) 신호 입력 모드의 구분 ㅇ 단일 입력 모드 (Single Input Mode, 단일 모드) - 두 입력 단자 중 하나 만 입력시키는 경우 . 즉, 한쪽 입력은 접지시키고, 다른쪽 입력에 만 신호 전압을 공급 ㅇ 이중 입력 모드 (Double Input Mode) : 이때에는, 다음 2개 입력 모드가 가능함 - 차동 입력 모드 (Differential Input Mode) 또는 차동 모드 (Differential Mode) . 주파수,진폭은 같으나 위상이 반대인 두 신호를 두 입력 단자에 각각 입력시키는 경우 .. 두 입력 차이에 따라 출력(크기 및 극성)이 결정됨 - 동상 입력 모드 (Common Input Mode) 또는 공통 모드 (Common Mode) . 불필요한 2개의 동일 신호(주파수,진폭,위상)를 두 입력 단자에 인가 .. 이 모드에서의 출력은 중첩되게하여 서로 상쇄됨으로써 이상적으로 `0`이됨 .. 이 동작을 공통모드 제거(Common-Mode Rejection) 이라고 함 .. 따라서, 원하지 않는 신호는 제거하고, 원하는 신호왜곡되지 않게함 . 공통모드 형태는 일반적으로 인접 도선, 전력선 등에서 유입되는 잡음


[차동 증폭기] 1. 차동 증폭기 2. 차동모드 공통모드 비교 3. 차동 모드 4. CMRR
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