Что такое сбалансированная схема?

Сбалансированная схема - это электрическая или электронная схема, в которой сигнал или мощность передаются симметрично по двум проводам. В отличие от несимметричной цепи, где напряжение видно в одном и общем проводе, выход симметричной цепи обычно представляет собой два провода с одним проводным выходом с разностью фаз 180 градусов относительно другого провода. Сбалансированная схема используется для защиты от мощных или электромагнитных помех.

Для улучшения шумовых характеристик простейшая сбалансированная схема представляет собой выход трансформатора с вторичной обмоткой, которая либо плавающая, либо имеет центральный отвод для общего подключения. Большинство аудио- и телекоммуникационных приложений в основной полосе частот используют симметричные цепи для передачи сигналов между шкафами оборудования. Обычные симметричные линии - это витые пары, которые можно связывать, как в 25-парном кабеле, который также экранирован для дальнейшего использования помехоустойчивости.

Более сложные сбалансированные схемы могут использовать ступенчатый транзисторный усилитель или выход с двойным операционным усилителем. Результирующий выход на холостом ходу составляет 0 В переменного тока (VAC), который такой же, как на выходе трансформатора. Преимущество электронного привода по сравнению с трансформатором связано с уменьшением размера и веса результирующей цепи. Частотная характеристика чистых электронных цепей и цепей без трансформаторов, как правило, превосходит аналоги на выходе трансформатора.

Для сигнала, связанного с трансформатором, хотя пара сигналов сбалансирована, может существовать синфазный шум, который может быть индуцирован как общее и синфазное шумовое напряжение на обоих проводах симметричной цепи. Этот шум подавляется функцией, известной как синфазное подавление, то есть способностью операционных усилителей игнорировать любой сигнал, который является общим как на инвертирующих, так и на неинвертирующих входах. В идеале, если входы операционного усилителя закорочены, любой несбалансированный входной сигнал, колеблющийся в пределах номинальных уровней, приводит к выходу операционного усилителя 0 В (В), и это синфазное отклонение.

Сбалансированные схемы используют разные компоненты для лучшей обработки электрических помех. В коммуникационных цепях повторяющиеся катушки используются для длинных промежутков сбалансированных линий, чтобы уменьшить шум, такой как гул, создаваемый электрическими цепями, и переходный шум трещины при грозовом разряде. Эти устройства также уменьшают шум от токов контура заземления, которые возникают, когда переменный ток (АС), который должен проходить через нейтральные провода, ошибочно направляется в кабели заземления. Это происходит, когда нагрузка переменного тока имеет нейтральное заземление на стороне оборудования вместо распределительного шкафа питания от сети переменного тока.