Signal de mode commun - Common-mode signal

Le signal de mode commun est la tension commune aux deux bornes d'entrée d'un appareil électrique. En télécommunication , le signal de mode commun sur une ligne de transmission est également appelé tension longitudinale .

Dans la plupart des circuits électriques, le signal est transféré par une tension différentielle entre deux conducteurs. Si les tensions sur ces conducteurs sont U ₁ et U ₂ , le signal de mode commun est la demi-somme des tensions :

${\displaystyle U_{\text{cm}}={\frac {U_{1}+U_{2}}{2}}}$

Lorsqu'il est référencé au commun local ou à la masse, un signal de mode commun apparaît sur les deux lignes d'un câble à deux fils, en phase et avec des amplitudes égales. Techniquement, une tension de mode commun est la moitié de la somme vectorielle des tensions de chaque conducteur d'un circuit équilibré à la terre locale ou commune. Ces signaux peuvent provenir d'une ou plusieurs des sources suivantes :

• Signaux rayonnés couplés de manière égale aux deux lignes,
• Un décalage par rapport au signal commun créé dans le circuit de commande, ou
• Un différentiel de masse entre les emplacements d'émission et de réception.

Le bruit induit dans un câble, ou transmis à partir d'un câble, se produit généralement en mode commun, car le même signal a tendance à être capté par les deux conducteurs d'un câble à deux fils. De même, le bruit RF transmis par un câble a tendance à émaner des deux conducteurs. L'élimination des signaux de mode commun sur les câbles entrant ou sortant des équipements électroniques est importante pour assurer la compatibilité électromagnétique . À moins que l'intention ne soit de transmettre ou de recevoir des signaux radio, un concepteur électronique conçoit généralement des circuits électroniques pour minimiser ou éliminer les effets de mode commun.

Méthodes d'élimination des signaux de mode commun

• Amplificateurs ou récepteurs différentiels qui ne répondent qu'aux différences de tension, par exemple celles entre les fils qui constituent une paire. Cette méthode est particulièrement adaptée à l'instrumentation où les signaux sont transmis via une polarisation continue.
• Un inducteur où une paire de fils de signalisation suit le même chemin à travers l'inducteur. Par exemple dans une configuration d' enroulement bifilaire telle qu'utilisée dans le domaine magnétique Ethernet. Utile pour les signaux AC et DC, mais ne filtrera que les signaux de mode commun à fréquence plus élevée.
• Un transformateur, qui n'est utile que pour les signaux CA, et filtrera toute forme de bruit de mode commun, mais peut être utilisé en combinaison avec une bobine enroulée bifilaire pour éliminer le couplage capacitif des signaux de mode commun à plus haute fréquence à travers le transformateur. Utilisé en Ethernet paires torsadées.

Le filtrage en mode commun peut également être utilisé pour empêcher la sortie de bruit à des fins de compatibilité électromagnétique.

Les signaux de mode commun haute fréquence, par exemple le bruit RF d'un circuit informatique, peuvent être bloqués à l'aide d'une perle de ferrite fixée à l'extérieur d'un câble. Ceux-ci sont souvent observables sur les alimentations des ordinateurs portables à proximité de la prise jack, ainsi que sur les câbles USB de souris ou d'imprimante et les câbles HDMI de bonne qualité.

Les alimentations à découpage comprennent des inductances de filtrage en mode commun et différentiel pour bloquer le bruit du signal de commutation qui retourne dans le câblage secteur.

Le taux de réjection de mode commun est une mesure de la capacité d'un circuit à éliminer les interférences de mode commun.

Les références

 Cet article incorpore  du matériel du domaine public du document de la General Services Administration : "Federal Standard 1037C" .