在当今数字化的时代，电子设备的广泛应用使得噪声问题日益凸显。共模滤波器作为一种重要的噪声对策元件，在众多高速数字接口中发挥着关键作用。那么，共模滤波器究竟是如何区分信号和噪声的呢？

传导噪声的传导方式（模式）分为差模和共模两种。差模传导是指信号电流通过信号线和信号接地线形成回路，而共模传导则是指噪声电流在信号线和信号接地线中以相同方向流动。共模滤波器的主要作用就是让差模传导的信号电流通过，同时选择性地去除共模噪声。在 USB、IEEE1394、HDMI、DisplayPort 等高速数字接口中，共模滤波器能够有效减少噪声干扰，确保信号的稳定传输。

周围的电子设备或多或少地都会成为辐射噪声的产生源。例如，把便携收音机放到运行中的电脑或电视旁边，就会出现 “吱吱”、“噼” 的收信障碍。即使是电池驱动的数码相机，也可能会产生辐射噪声。除了辐射噪声，还有通过电源线或信号线传导的传导噪声。而传导噪声会通过具有天线性质的线缆变为辐射噪声，反过来辐射噪声也会变成传导噪声。因此，电子设备不仅需要防止自身成为噪声源，还要防止外来噪声导致的故障，这就是 EMC（电磁兼容性）的基本思路。

一般来说，传导噪声可通过电容器的 “旁路” 流入地面，或由电阻、铁氧体磁芯、贴片磁珠等 “吸收”，作为热量发散。而利用电感器（线圈）的性质，将噪声电流 “反射” 也是一种重要的应对方式。电感器能顺利通行直流电，但对交流电的阻抗（交流的电阻）高，能妨碍其流动。不过，传导噪声有差模和共模两种传导方式，需要根据其差别来采取对策。如果不弄清噪声类型，在电路中添加噪声对策元件，可能反而会增大噪声。

从信号源出发，通过信号线到达电路，再通过 SG（Signal Ground）电路板回到电源。由于去路和回路的电流方向相反，因此称为差模。大部分信号电流都是差模。而共模噪声在信号线和 SG（Signal Ground）电路板的流向相同，能通过与附近信号线形成浮游容量或磁结合等方式入侵。

数字设备不仅需要差模噪声对策，对共模噪声对策也很重视。因为共模噪声会传导到地板和地面，形成巨大的循环后再返回，可能会对远距离的电子设备造成负面影响。例如，在一些大型数据中心中，共模噪声可能会干扰其他设备的正常运行。

共模滤波器所要求的特性是通行信号电流（差模），去除共模噪声。在 USB、IEEE1394 等接口的差动传导信号中，共模滤波器不会对信号波形产生负面影响。差动传导方式是指将相位差 180° 的信号通过 2 根信号线（双绞线）来传导，能以极高速度通行数据，并且辐射噪声少，也不容易受到外部噪声的影响。然而，现实中的 2 根信号线的通信特性不均衡，会导致共模噪声电流产生，让线缆化作天线，将噪声辐射出去。因此，USB、IEEE1394、HDMI、DisplayPort 等高速接口常采用共模滤波器，而其中就利用了扼流线圈的原理。

共模滤波器的构造是 2 个合体的扼流线圈。扼流线圈是一个上缠有卷线的电子元件，当卷线中有电流时，会产生磁通量，对急剧变化的电流造成阻碍效果（电感器的自我诱导作用）。所谓 “扼流”（Choke）本来就是英文中扼制流动的意思，因为具有妨碍交流电流动的性质，所以称为扼流线圈。

差模和共模信号电流都属于高频交流电，那为什么共模滤波器会放行差模信号电流，而只去除共模噪声电流呢？这里的重点在于缠绕的 2 根导线的方向。共模滤波器的 2 根导线是以 “相同方向” 缠绕的，因此会发挥有趣的效果。信号电流将 2 根导线作为去路和来路，属于差模，在产生的磁通量是相反的，因此会抵消，允许信号电流顺畅流动。另一方面，共模噪声电流的方向相同，因此处的磁通量会合成，相互强化。结果是，妨碍作用变强，共模噪声电流被阻止。这便是共模滤波器的基本原理。

在环形上缠绕卷线是困难的事情。为了实现卷线的自动化和小型化，目前主流的做法是将铁氧体鼓状与板状组合，构成共模滤波器。这种共模滤波器通常只有数毫米尺寸，是一种小型电子元件，但却能在高速、大容量的网络时代发挥重要作用，成为愈发关键的噪声对策元件。

综上所述，共模滤波器通过巧妙利用传导模式的差异，能够精准地区分信号和噪声，确保电子设备的稳定运行。随着电子技术的不断发展，共模滤波器的性能也将不断提升，为我们的数字化生活提供更可靠的保障。