平衡回路とは

平衡回路は、信号または電力が2本のワイヤで対称的に伝送される電気または電子回路です。 電圧が1本のワイヤとコモンに見られる不平衡回路とは異なり、平衡回路の出力は通常2本のワイヤで、1本のワイヤは他のワイヤと180度の位相差で出力されます。 平衡回路は、高電力または高電磁干渉耐性に使用されます。

ノイズ性能を向上させるために、最も単純な平衡回路は、フローティングまたは共通接続用のセンタータップのある二次巻線を持つトランス出力です。 ほとんどのオーディオおよび通信ベースバンドアプリケーションは、平衡回路を使用して、機器キャビネット間で信号を伝達します。 一般的な平衡線はツイストペアで、25ペアケーブルのように束ねることもできますが、これも電磁干渉耐性をさらに活用するためにシールドされています。

より洗練された平衡回路では、ブリッジ型トランジスタ増幅器段またはデュアルオペアンプ出力を使用できます。 アイドル時の結果の出力は0ボルトの交流（VAC）で、これは変圧器の出力と同じです。 結合されたトランスに対する電子駆動の利点は、結果として生じる回路のサイズと重量が小さくなることです。 通常、純粋な電子回路とトランスレス回路の周波数応答は、トランス出力の対応品よりも優れています。

トランス結合信号の場合、信号ペアはバランスが取れていますが、バランス回路の両方のワイヤに同相ノイズ電圧として誘導されるコモンモードノイズが存在する可能性があります。 このノイズは、コモンモード除去と呼ばれる機能によって除去されます。これは、反転入力と非反転入力の両方に共通する信号をオペアンプが無視する機能です。 理想的には、オペアンプの入力が短絡した場合、定格レベル内の不均衡な信号入力振幅は、オペアンプ出力が0ボルト（V）になり、これがコモンモード除去です。

平衡回路では、電気ノイズの処理を改善するためにさまざまなコンポーネントが使用されます。 通信回路では、電気回路で発生するハムノイズや雷放電による一時的なクラッキングノイズなどのノイズを低減するために、バランスのとれた長いラインに繰り返しコイルが使用されます。 また、これらのデバイスは、ニュートラルワイヤを流れるはずの交流（AC）が誤ってグランドケーブルに配線された場合に発生するアースループ電流からのノイズも低減します。 これは、AC電源の配電キャビネットではなく、機器側でAC電源終端がニュートラルからグランドに接続されている場合に発生します。