O que é um circuito equilibrado?

Um circuito balanceado é um circuito elétrico ou eletrônico no qual o sinal ou a energia são transferidos simétricos em dois fios. Diferentemente do circuito desequilibrado, onde a tensão é vista em um fio e no comum, a saída do circuito balanceado geralmente é de dois fios com uma saída de fio com uma diferença de fase de 180 graus em relação ao outro fio. O circuito balanceado é usado para imunidade a interferências de alta potência ou eletromagnética.

Para um melhor desempenho do ruído, o circuito balanceado mais simples é uma saída do transformador que possui um enrolamento secundário, que é flutuante ou possui uma derivação central para conexão comum. A maioria das aplicações de banda base de áudio e telecomunicações utiliza circuitos balanceados para transmitir sinais entre os gabinetes de equipamentos. Linhas balanceadas comuns são pares trançados que podem ser agrupados como no cabo de 25 pares que também é blindado para aproveitar ainda mais a imunidade à interferência eletromagnética.

Circuitos balanceados mais sofisticados podem usar um estágio de amplificador de transistor do tipo ponte ou saída dupla de amplificador operacional. A saída resultante em marcha lenta é de 0 volts de corrente alternada (VAC), que é a mesma da saída do transformador. Uma vantagem do acionamento eletrônico sobre o transformador acoplado é a diminuição do tamanho e peso do circuito resultante. A resposta de frequência de circuitos eletrônicos e sem transformadores puros geralmente é superior às contrapartes de saída do transformador.

Para um sinal acoplado ao transformador, embora o par de sinais esteja balanceado, pode haver um ruído no modo comum que pode ser induzido como uma tensão de ruído comum e em fase nos dois fios do circuito balanceado. Esse ruído é rejeitado por um recurso conhecido como rejeição no modo comum, que é a capacidade dos amplificadores operacionais de ignorar qualquer sinal comum nas entradas inversora e não inversora. Idealmente, se as entradas do amplificador operacional estiverem em curto, qualquer oscilação de entrada de sinal desequilibrada, dentro dos níveis nominais, resulta em saída do amplificador operacional de 0 volts (V) e isso é rejeição no modo comum.

Os circuitos balanceados usam componentes diversos para melhor manipulação do ruído elétrico. Nos circuitos de comunicação, bobinas repetidas são usadas para longos períodos de linhas balanceadas para reduzir ruídos, como o zumbido produzido por circuitos elétricos e o ruído transitório de rachaduras com descargas elétricas. Esses dispositivos também reduzem o ruído causado pelas correntes de loop de aterramento causadas quando a corrente alternada (CA), que deve passar pelos fios neutros, é direcionada por engano para o cabeamento de aterramento. Isso acontece quando a terminação de energia CA possui uma conexão neutro-terra no lado do equipamento, em vez do gabinete de distribuição de energia CA.