Електронні компоненти - Інженер - інженеру - У чому різниця між диференціальним та синфазним струмом
Радіоперешкоди, що виникають під час роботи електронного обладнання, можуть бути викликані диференціальним або синфазним струмами (див. малюнок).
Всім відомо, що постійний струм тече по замкнутому контуру, що проводить. Однак і по розімкнутому ланцюгу струм теж протікає, але тільки до того моменту, поки не зрівняються потенціали на кінцях лінії. Щоправда відбувається це надзвичайно короткий час, т.к. електромагнітна взаємодія поширюється у провіднику зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
При включенні схеми виникають перехідні струми рівної величини, але протилежно. Коли досягається рівновага, вони пропадають. Якщо використовується джерело змінного струму, а ланцюг ізольований і розімкнений, контур замикається за рахунок паразитної ємності між прямим та зворотним проводом. Струм зсуву протікає через неї і повертається в джерело. Якщо джерело змінного струму замкнено на навантаження, прямий і зворотний струми рівні, але різноспрямовані. Розглянуті струми називаються диференціальними та показані зеленим кольором на малюнку. Для пристроїв зв'язку це звичайний режим роботи.
Якщо провідний контур не ізольований і розташований поблизу інших ланцюгів або шиною землі, то між провідниками і землею виникають диференціальні напруги. Це зокрема призводить до того, що на земляній шині виникає різниця потенціалів, що, у свою чергу, породжує паразитні струми в сигнальних ланцюгах. Це явище виникає через паразитні зв'язки або незбалансованість диференціальних ліній.
Струм, що тече в одному напрямку по декількох провідниках, називаються синфазними (позначені червоним на малюнку). У телекомунікаційній галузі такий режим отримав назву поздовжньоїхвилі (longitudinal mode.).
Коли паразитна ємність замикає диференціальний чи синфазний контур, струм стає частотою. У міру зростання частоти або збільшення довжини провідника ємнісний опір зменшується. На низьких частотах ємнісний опір одно Xc = 1/jωC. Відповідно, повний опір контуру буде настільки великим, що струм усунення буде дуже малий. Наприклад, при частоті 10 кГц опір ємності 1000 пФ становить Xc = 15923 Ом, а при частоті 1 ГГц - всього 159 мОм. Чим більший струм, тим сильніше радіочастотне випромінювання, за винятком випадку, коли розмір схеми на частоті випромінювання наближається до резонансної довжини, що дорівнює λo/10.
Хоча синфазний струм зазвичай менше диференціального, площа його контуру настільки більша, що він має більше значення, ніж диференціальний. Оскільки синфазний струм може виникати одночасно в кількох ланцюгах та на шині землі, з ним важко боротися. При проектуванні схеми необхідно вживати заходів для запобігання виникненню синфазних струмів.