Che cos'è un circuito bilanciato?
Un circuito bilanciato è un circuito elettrico o elettronico in cui il segnale o la potenza vengono trasferiti simmetrici in due fili. A differenza del circuito sbilanciato in cui la tensione è vista in un filo e nel comune, l'uscita del circuito bilanciato è di solito due fili con un'uscita filo a 180 gradi di differenza rispetto all'altro filo. Il circuito bilanciato viene utilizzato per l'immunità alle interferenze ad alta potenza o elettromagnetica.
Per una migliore prestazione di rumore, il circuito bilanciato più semplice è un'uscita del trasformatore che ha un avvolgimento secondario, che è flottante o ha un rubinetto centrale per la connessione comune. La maggior parte delle applicazioni di banda base audio e di telecomunicazione utilizza circuiti bilanciati per trasmettere segnali tra gli armadi delle apparecchiature. Le linee bilanciate comuni sono coppie intrecciate che possono essere raggruppate come nel cavo a 25 coppie che è anche schermato per sfruttare ulteriormente l'immunità alle interferenze elettromagnetiche.
Circuiti bilanciati più sofisticati possono utilizzare uno stadio amplificatore a transistor a ponte o una doppia uscita operativa dell'amplificatore. L'uscita risultante al minimo è pari a 0 volt di corrente alternata (VAC), che è la stessa dell'uscita del trasformatore. Un vantaggio dell'azionamento elettronico rispetto al trasformatore accoppiato è la riduzione delle dimensioni e del peso del circuito risultante. La risposta in frequenza dei circuiti elettronici puri e senza trasformatore è generalmente superiore alle controparti di uscita del trasformatore.
Per un segnale accoppiato al trasformatore, sebbene la coppia di segnali sia bilanciata, potrebbe esserci un rumore di modo comune che può essere indotto come tensione di rumore comune e in fase su entrambi i fili del circuito bilanciato. Questo rumore è rifiutato da una funzione nota come rifiuto di modo comune, che è la capacità degli amplificatori operazionali di ignorare qualsiasi segnale comune sia negli ingressi invertenti che in quelli non invertenti. Idealmente, se gli ingressi dell'amplificatore operazionale sono in cortocircuito, qualsiasi ingresso di segnale sbilanciato oscilla, entro i livelli nominali, si traduce in un'uscita dell'amplificatore operazionale a 0 volt (V) e questo è un rifiuto di modo comune.
I circuiti bilanciati utilizzano componenti vari per una migliore gestione del rumore elettrico. Nei circuiti di comunicazione, le bobine ripetute vengono utilizzate per lunghe campate di linee bilanciate per ridurre il rumore come il ronzio prodotto dai circuiti elettrici e il rumore di cracking transitorio con scarica di fulmini. Questi dispositivi riducono anche il rumore causato dalle correnti del circuito di terra che si verificano quando la corrente alternata (CA), che dovrebbe passare attraverso i fili neutri, viene erroneamente instradata nel cablaggio di terra. Ciò si verifica quando la terminazione dell'alimentazione CA presenta una connessione neutro-terra sul lato dell'apparecchiatura anziché nell'armadio di distribuzione dell'alimentazione CA.