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위 페이지의 03번 파일 참조



Common Mode · Differential Mode
1. 차동 회로의 Common Mode와 Differential Mode
이미지에서는 차동 회로의 신호를 Common Mode와 Differential Mode로 구분한다.
또한 차동 회로의 종단 방법을 다음 4가지로 정리한다.
- Shunt
- Series
- π Type
- T Type
2. Common Mode
Common Mode에서는 V+와 V-에 공통으로 나타나는 전압에 의해 GND 방향으로 전류가 흐르는 형태로 기록되어 있다.
V+ ──────────┐
│
Common Mode
│
V- ──────────┘
│
▼
GND
3. Differential Mode
Differential Mode에서는 GND로 전류가 흐르지 않고 V+와 V- 사이로 전류가 흐르는 것으로 기록되어 있다.
V+ ────────────────┐
│
Differential
Current
│
V- ◀───────────────┘
4. Differential Mode Noise
이미지에서는 Normal Mode, 즉 Differential Mode에서 발생하는 Noise는 상대적으로 대처하기 쉽다고 기록한다.
5. Common Mode Noise
Common Mode Noise는 대처하기 어렵다고 기록되어 있다.
그 이유에 대해서는 전류가 어디에서 흐르는지 알기 어렵다는 메모가 함께 적혀 있다.
6. Single End Cabling 관련 메모
첫 번째 이미지에는 차동 회로와 비교하여 Single End Cabling에 관한 메모도 기록되어 있다.
7. Shunt 종단
Shunt 방식에서는 V+와 V- 사이에 종단저항 RT를 연결한다.
V+ ──────────┐
│
R_T
│
V- ──────────┘
8. Shunt의 Differential Mode 임피던스
Differential Mode 전류는 V+에서 RT를 거쳐 V-로 흐르는 형태로 표시되어 있다.
V+ ────┐
│
R_T
│
V- ◀───┘
9. Shunt의 Common Mode 임피던스
Shunt 저항은 V+와 V- 사이에만 존재하고 GND로 연결된 경로가 없다.
이미지에서는 Common Mode 임피던스를 무한대로 기록한다.
10. Series 종단
Series 방식에서는 V+와 V- 각각에 RT를 직렬로 연결한다.
V+ ─── R_T ─── GND
V- ─── R_T ─── GND
11. Series의 Differential Mode 임피던스
Differential Mode에서는 두 개의 RT가 하나의 전류 경로에 직렬로 놓이는 것으로 정리되어 있다.
V+ ── R_T ──┐
│
│
V- ── R_T ──┘
12. Series의 Common Mode 임피던스
Common Mode에서는 두 개의 RT 경로가 병렬로 동작하는 형태로 그려져 있다.
13. π Type 종단
π Type에서는 V+와 V- 사이에 RT1을 연결하고, 각 선에서 GND 방향으로 RT2를 연결한다.
R_T2
V+ ────────●───/\/\/─── GND
│
R_T1
│
V- ────────●───/\/\/─── GND
R_T2
14. π Type의 Differential Mode 임피던스
Differential Mode에서 V+와 V- 사이에는 직접 연결된 RT1 경로가 존재한다.
동시에 두 개의 RT2를 거치는 경로도 존재하는 것으로 정리되어 있다.
15. π Type의 Common Mode 임피던스
Common Mode에서는 V+와 V- 사이의 RT1에 전류가 흐르지 않는 것으로 표시되어 있다.
두 개의 RT2가 GND 방향으로 병렬 연결된 형태가 된다.
16. T Type 종단
T Type에서는 V+와 V- 사이에 두 개의 RT1을 연결하고, 두 저항의 중간점에서 GND 방향으로 RT2를 연결한다.
V+ ── R_T1 ──●── R_T1 ── V-
│
R_T2
│
GND
17. T Type의 Differential Mode 임피던스
Differential Mode에서는 중간점의 GND 방향 전류를 0 A로 표시한다.
따라서 V+에서 V-까지 두 개의 RT1이 직렬 경로를 구성한다.
18. T Type의 Common Mode 임피던스
Common Mode에서는 위·아래의 두 RT1을 통해 같은 방향의 전류가 중앙점으로 모이는 형태로 기록되어 있다.
이미지에는 RT1을 통과하는 전류가 2배가 되는 관계에서 RT1/2의 등가저항으로 표현하는 메모가 있다.
V+ ── R_T1 ──┐
│
●── R_T2 ── GND
│
V- ── R_T1 ──┘
19. Shunt · Series 비교
| 종단 방식 | Zdiff | Zcomm |
|---|---|---|
| Shunt | RT | ∞ |
| Series | 2RT | RT/2 |
20. π Type · T Type 비교
| 종단 방식 | Zdiff | Zcomm |
|---|---|---|
| π Type | RT1 ∥ 2RT2 | RT2/2 |
| T Type | 2RT1 | RT1/2 + RT2 |
21. 4가지 종단 방법
Differential Pair
│
┌────────────┼────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
Shunt Series π Type
│ │ │
│ │ │
└────────────┼────────────┘
│
▼
T Type
Shunt
V+ ─── R_T ─── V-
Series
V+ ─── R_T ─── GND
V- ─── R_T ─── GND
π Type
R_T2
V+ ────●────────/\/\/── GND
│
R_T1
│
V- ────●────────/\/\/── GND
R_T2
T Type
V+ ─ R_T1 ─●─ R_T1 ─ V-
│
R_T2
│
GND
22. Common Mode · Differential Mode 전체 관계
Differential Pair
│
┌─────────┴─────────┐
▼ ▼
Differential Mode Common Mode
│ │
▼ ▼
V+ ↔ V- GND 방향
│ │
▼ ▼
Z_diff 계산 Z_comm 계산
│ │
└─────────┬─────────┘
▼
종단회로 선택
│
┌────────────┼─────────────┐
▼ ▼ ▼
Shunt Series π
│
▼
T
23. 이미지 핵심 정리
| 항목 | 이미지 내용 |
|---|---|
| Differential Mode | 전류가 V+와 V- 사이로 흐름 |
| Common Mode | 공통 전압에 의해 GND 방향으로 흐르는 전류 |
| Normal Mode Noise | Differential Mode, 대처하기 쉬움으로 기록 |
| Common Mode Noise | 대처하기 어려움으로 기록 |
| Single End | GND를 Return Path로 사용, 불안정함으로 기록 |
| 종단 방식 | Shunt, Series, π, T |
| Shunt Zdiff | RT |
| Shunt Zcomm | ∞ |
| Series Zdiff | 2RT |
| Series Zcomm | RT/2 |
| π Type Zdiff | RT1 ∥ 2RT2 |
| π Type Zcomm | RT2/2 |
| T Type Zdiff | 2RT1 |
| T Type Zcomm | RT1/2 + RT2 |