Mikä on tasapainotettu piiri?

Tasapainotettu piiri on sähkö- tai elektroniikkapiiri, jossa signaali tai teho siirretään symmetrisesti kahdessa johdossa. Toisin kuin epätasapainoisessa piirissä, jossa jännite näkyy yhdessä johtimessa ja yhteisessä, tasapainotetun piirin lähtö on yleensä kaksi johtoa, joiden yhden johdon lähtö on 180 asteen vaihe -ero toisesta langasta. Tasapainotettua piiriä käytetään suuritehoisiin tai suurmagneettisiin häiriöihin.

Paremman melun suorituskyvyn saavuttamiseksi yksinkertaisin tasapainotettu piiri on muuntajan lähtö, jossa on toisiokäämi, joka on joko kelluva tai jossa on keskikytkin yhteistä liitäntää varten. Useimmat ääni- ja tietoliikenneyhteyksien kantataajuussovellukset käyttävät tasapainoisia piirejä signaalien välittämiseen laitekaappien välillä. Yleiset tasapainotetut linjat ovat kierrettyjä pareja, jotka voidaan niputtaa kuten 25-parikaapelissa, joka on myös suojattu sähkömagneettisen häiriönsietokyvyn hyödyntämiseksi edelleen.

Kehittyneemmät tasapainotetut piirit voivat käyttää sillatyyppistä transistorivahvistinportaata tai kahden operatiivisen vahvistimen lähtöä. Tuloksena tyhjäkäynnillä on 0 voltin vaihtovirta (VAC), joka on sama kuin muuntajan lähdössä. Elektronisen taajuusmuuttajan etuna kytkettyyn muuntajaan verrattuna muodostuvan piirin pienempi koko ja paino. Puhtaiden elektronisten ja muuntajattomien piirien taajuusvaste on yleensä parempi kuin muuntajan lähtö.

Muuntajakytketylle signaalille, vaikka signaalipari on tasapainossa, saattaa olla yhteismuotoinen kohina, joka voidaan indusoida yhteisenä ja vaihekohinajännitteenä tasapainotetun piirin molemmissa johtimissa. Tämä kohina hylätään yhteismuodon hylkäämisellä tunnetulla ominaisuudella, joka on operatiivisten vahvistimien kyky sivuuttaa kaikki signaalit, jotka ovat yleisiä sekä invertoivissa että ei-invertoivissa tuloissa. Ihannetapauksessa, jos operaatiovahvistimen tulot ovat oikosulussa, mikä tahansa epätasapainoinen signaalitulon heilahtelu nimellistasojen sisällä johtaa 0 voltin (V) operaatiovahvistimen lähtöön, ja tämä on yhteisen tilan hylkääminen.

Tasapainotetut piirit käyttävät erilaisia ​​komponentteja sähkömelun parempaan käsittelyyn. Tiedonsiirtopiireissä toistuvia käämejä käytetään pitkiä tasapainoisten linjojen välejä vähentämään melua, kuten sähköpiirien tuottamaa huminaa ja ohimenevää halkeilua melua salaman purkautumisen kanssa. Nämä laitteet myös vähentävät maasilmukkavirtojen kohinaa, joka aiheutuu, kun vaihtovirta (AC), jonka oletetaan kulkevan nollajohtojen läpi, johdetaan virheellisesti maakaapelointiin. Näin tapahtuu, kun verkkovirran päätelaitteessa on neutraali-maa-liitäntä laitteen puolella verkkovirran jakelukaapin sijasta.