Фантомная схема

В телекоммуникациях и электротехнике фантомная цепь — это электрическая цепь, состоящая из соответствующим образом расположенных проводов с одним или несколькими проводящими путями, которые сами по себе являются цепью и в то же время действуют как один проводник другой цепи.

Фантомная группа

Фантомная группа состоит из трех схем, которые являются производными двух одноканальных схем и образуют фантомную схему . Здесь фантомная цепь представляет собой третью цепь, полученную из двух соответствующим образом расположенных пар проводов, называемых боковыми цепями, причем каждая пара проводов сама по себе является цепью и в то же время действует как один проводник третьей цепи. «Боковые цепи» внутри фантомных цепей могут быть связаны с соответствующими падениями напряжения с помощью трансформаторов с центральным отводом , обычно называемых « повторяющимися катушками ». Центральные отводы находятся на стороне линии боковых цепей. Ток из фантомной цепи равномерно распределяется по центральным отводам. Это устраняет перекрестные помехи от фантомной цепи к боковым цепям.

Фантомная работа увеличила количество цепей на междугородных маршрутах в начале 20 века без прокладки дополнительных проводов. ^{[ нужна ссылка ]} Фантоминг пришел в упадок с принятием систем-носителей . ^{[ нужна ссылка ]}

Теоретически возможно создать фантомную схему из двух других фантомных схем и так далее в пирамиде с максимальным числом 2n-1 схем, полученных из n исходных схем. Однако использование более одного уровня фантомирования обычно непрактично. Изоляция между фантомной цепью и боковыми цепями зависит от точной балансировки линии и трансформаторов. Несовершенный баланс приводит к перекрестным помехам между фантомными и боковыми цепями, и этот эффект накапливается по мере добавления каждого уровня фантомов. Даже небольшие уровни перекрестных помех неприемлемы в аналоговых телекоммуникационных цепях, поскольку перекрестные помехи речи остаются разборчивыми даже на весьма низких уровнях.

Фантомное питание микрофона

Конденсаторные микрофоны имеют схему преобразователя импеданса ( усилителя тока ), требующую питания; кроме того, к капсюлю любого неэлектретного , нерадиочастотного конденсаторного поляризующее напряжение микрофона необходимо приложить . С середины-конца 1960-х годов в большинстве сбалансированных профессиональных конденсаторных микрофонов для записи и вещания использовалось фантомное питание. ^{[ нужна ссылка ]} Его можно обеспечить от внешнего источника переменного тока или от аккумуляторной батареи, но в настоящее время ^{[ когда? ]} чаще всего встроен в микшерный пульт, рекордер или микрофонный предусилитель, к которому подключаются микрофоны.

Безусловно

в наиболее распространенной схеме используется +48 В постоянного тока, подаваемый через согласованную пару резисторов сопротивлением 6,8 кОм для каждого входного канала. ^{[ нужна ссылка ]} Эта схема стандартизирована IEC и ISO , наряду с менее часто используемой схемой с резисторами питания +12 В постоянного тока и сопротивлением 680 Ом.

На практике фантомное питание позволяет использовать одни и те же двухжильные экранированные кабели как для динамических микрофонов, так и для конденсаторных микрофонов, при этом оно безвредно для симметричных микрофонов, которые не предназначены для его потребления, поскольку баланс цепи предотвращает появление значительного постоянного тока. проходящий через выходную цепь этих микрофонов.

DC Фантом

Простая передача сигналов постоянного тока может быть реализована на телекоммуникационной линии аналогично фантомному питанию микрофонов. Выключатель, подключенный к центральному отводу трансформатора на одном конце линии, может управлять аналогичным образом подключенным реле на другом конце. Обратный путь осуществляется через заземление. Такое расположение можно использовать для дистанционного управления оборудованием.

Фантомы несущей цепи

С 1950-х по 1980-е годы использование фантомов в магистральных несущих цепях типа «звезда-четверка» было популярным методом создания высококачественной аудиосхемы вещания. Мультиплексная FDM телекоммуникационная система обычно не использовала основную полосу кабеля, поскольку было неудобно отделять низкие частоты с помощью фильтров. С другой стороны, односторонний звуковой фантом может быть сформирован из двух пар (сигналы движения и возврата), составляющих кабель звезда-четверка.

Разгруженный фантом

Ненагруженный фантом — это фантомная конфигурация нагруженных линий (цепь, оснащенная нагрузочными катушками ). Идея здесь не в том, чтобы создавать дополнительные схемы. Скорее, цель состоит в том, чтобы отменить или значительно уменьшить влияние нагрузочных катушек, установленных на линии. Причина этого заключается в том, что загруженные линии имеют определенную частоту среза , и может потребоваться выровнять линию до частоты, которая выше этой, например, чтобы сделать схему пригодной для использования телевещательной компанией. В идеале нагрузка должна быть снята или уменьшена для постоянного соединения, но это невозможно для временных мер, таких как требование внешнего вещания . Вместо этого можно использовать две цепи в фантомной конфигурации, чтобы значительно уменьшить индуктивность , вносимую нагрузочными катушками, и, следовательно, эффект нагрузки.

Это работает, потому что нагрузочные катушки, используемые в симметричных линиях, имеют две обмотки, по одной на каждую ветвь цепи. Они оба намотаны на общий сердечник, а обмотки расположены так, что магнитный поток, индуцируемый ими обеими, направлен в одном направлении. Обе обмотки наводят друг в друге ЭДС , а также собственную самоиндукцию . Этот эффект значительно увеличивает индуктивность катушки и, следовательно, эффективность ее нагрузки. Напротив, когда схема находится в фантомной конфигурации, токи в двух проводах каждой пары имеют одно и то же направление, и магнитный поток нейтрализуется. Это имеет прямо противоположный эффект, и индуктивность значительно снижается.

Эта конфигурация чаще всего используется для двух пар кабеля «звезда-четверка» . С другими парами проводов дела обстоят не так удачно. Разница в пути двух пар может легко нарушить баланс и привести к перекрестным помехам и помехам .

Эту конфигурацию также можно назвать «сгруппированными парами». Однако «сгруппированные пары» могут также относиться к прямому параллельному соединению двух линий, которое не является фантомной цепью и не снижает нагрузку.

См. также

Мостовая схема – близкородственное понятие; работа фантомной цепи зависит от того, является ли она своего рода сбалансированным мостом
Однопроводной возврат заземления - передача энергии с использованием одного провода и земли в качестве обратного проводника.

Источники и ссылки

В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).
AT&T: «Принципы использования электричества в телефонной и телеграфной работе», 1953 г. (PDF-файл, 39 МБ)