Несбалансированная схема

Несбалансированные порты на кассетной деке

В электротехнике несбалансированная цепь — это схема, в которой свойства передачи между портами цепи различны для двух полюсов каждого порта. Обычно подразумевается, что один полюс каждого порта подключен к общему потенциалу ( несимметричная сигнализация ), но возможны и более сложные топологии. Эту общую точку обычно называют землей или землей не быть подключена к электрическому заземлению , но на самом деле она может вообще .

Несимметричные схемы следует противопоставлять симметричным схемам , в которых пути передачи сбалансированы по импедансу (импедансы идентичны).

Примеры

Пассивный фильтр

На рисунке показаны две версии простого фильтра нижних частот : несимметричная версия (А) и балансная версия (Б). Обе схемы имеют точно такой же эффект, как и фильтры, у них одинаковая передаточная функция . Однако в несимметричной схеме нижний полюс входного порта подключен непосредственно к нижнему полюсу выходного порта. Таким образом, сопротивление между верхними полюсами больше, чем сопротивление между нижними полюсами от входа до выхода. Чтобы схема была сбалансированной, импеданс верхней ветви должен быть таким же, как импеданс нижней ветви, чтобы пути передачи были идентичными. Для этого дроссель в балансной версии разделен на два равных дросселя, каждый из которых имеет половину исходной индуктивности .

Настроенный усилитель

На рисунке показана схема типичного настроенного усилителя. Нижний полюс входного порта подключен непосредственно к нижнему полюсу выходного порта. Это соединение также образует отрицательную шину напряжения питания. Эта схема типична для многих электронных схем, от которых не требуется наличие дифференциальных входов или выходов. Примером схемы, которая не следует этому шаблону, является дифференциальный усилитель .

Преимущества и недостатки

Основное преимущество использования топологии несбалансированной схемы по сравнению с эквивалентной симметричной схемой заключается в том, что требуется гораздо меньше компонентов. Трудности возникают, когда порт схемы необходимо подключить к линии передачи или к внешнему устройству, предназначенному для сбалансированной работы. Многие линии передачи по своей сути имеют несбалансированный формат, например, широко используемый коаксиальный кабель . В таких случаях цепь может быть напрямую подключена к линии. Однако подключение несимметричной цепи, например, к линии витой пары , которая по своей природе является симметричным форматом, делает линию восприимчивой к синфазным помехам . ^{[ нужна ссылка ]}

По этой причине симметричные линии обычно питаются от симметричных цепей . Один из вариантов — перепроектировать схему так, чтобы она была правильно сбалансирована по сопротивлению. Если это невозможно или нежелательно, можно использовать балун — устройство для сопряжения симметричных и несимметричных цепей.

Ссылки

Дон Дэвис, Юджин Патронис, Инженерия звуковых систем , стр. 433, ЦРК Пресс, 2014. ISBN 1136119345 .
Дуглас Селф, Проектирование усилителя мощности звука , стр. 649–654, Тейлор и Фрэнсис, 2013 г. ISBN 1136123822 .
Р. С. Седха, Учебник электронных схем , стр. 627, С. Чанд, 2008 г. ISBN 8121928036 .