Wat is een evenwichtig circuit?

Een gebalanceerd circuit is een elektrisch of elektronisch circuit waarbij het signaal of vermogen symmetrisch wordt overgebracht in twee draden. Anders dan in het ongebalanceerde circuit waar de spanning wordt gezien in de ene draad en de gemeenschappelijke, is de uitgang van het gebalanceerde circuit meestal twee draden met een draaduitgang bij 180 graden faseverschil met de andere draad. Het gebalanceerde circuit wordt gebruikt voor hoogvermogen of hoog-elektromagnetische interferentie-immuniteit.

Voor betere ruisprestaties is het eenvoudigste gebalanceerde circuit een transformatoruitgang die een secundaire wikkeling heeft, die ofwel zwevend is of een middenkraan heeft voor een gemeenschappelijke verbinding. De meeste audio- en telecommunicatie-basisbandtoepassingen maken gebruik van gebalanceerde circuits om signalen tussen apparatuurkasten over te brengen. Gemeenschappelijke gebalanceerde lijnen zijn getwiste paren die kunnen worden gebundeld zoals in de 25-paar kabel die ook is afgeschermd om verder te profiteren van de elektromagnetische interferentie-immuniteit.

Meer verfijnde gebalanceerde schakelingen kunnen een transistorversterkertrap van het brugtype of een dubbele operationele versterkeruitgang gebruiken. De resulterende uitgang bij inactiviteit is 0 volt wisselstroom (VAC), wat hetzelfde is als in de uitgang van de transformator. Een voordeel van elektronische aandrijving boven gekoppelde transformator is de verminderde grootte en het gewicht van de resulterende schakeling. De frequentierespons van zuivere elektronische en transformatorloze circuits is meestal beter dan die van de transformatoruitgang.

Voor een transformator gekoppeld signaal, hoewel het signaalpaar gebalanceerd is, kan er een common-mode ruis zijn die kan worden geïnduceerd als een gemeenschappelijke en in-fase ruisspanning op beide draden van de gebalanceerde schakeling. Deze ruis wordt afgewezen door een functie die bekend staat als common-mode-afwijzing, wat het vermogen van operationele versterkers is om elk signaal te negeren dat gebruikelijk is in zowel inverterende als niet-inverterende ingangen. In het ideale geval, als de ingangen van de operationele versterker worden kortgesloten, resulteert een ongebalanceerde signaalingangswisseling binnen nominale waarden in 0 volt (V) operationele versterkeruitgang, en dit is common-mode afwijzing.

Evenwichtige circuits gebruiken verschillende componenten voor een betere verwerking van elektrische ruis. In communicatiecircuits worden herhalende spoelen gebruikt voor lange reeksen gebalanceerde lijnen om ruis te verminderen, zoals het gezoem dat wordt geproduceerd door elektrische circuits en het voorbijgaande kraakgeluid met bliksemontlading. Deze apparaten verminderen ook het geluid van aardlusstromen die worden veroorzaakt wanneer wisselstroom (AC), die verondersteld wordt door de neutrale draden te lopen, per ongeluk in de grondbekabeling wordt geleid. Dit gebeurt wanneer de wisselstroomaansluiting een nul-aarde-aansluiting heeft aan de apparatuurzijde in plaats van de stroomverdeelkast.