Dengeli devre - Balanced circuit
Bir dengeli bir devre , bir birlikte kullanım için devre olup dengeli bir çizgi ya da dengeli bir hattın. Dengeli hatları elektriksel iletişim, çok çeşitli verici bir yaygın yöntem sinyalleri iki tel üzerinde iki nokta arasında. Dengeli bir hat iki sinyal hatları doğrultusunda indüklenen girişim sağlamak için bir eşleştirilmiş empedansı olan ortak mod ve iyi olan devre tarafından, alıcı uçta çıkarılabilir ortak mod ret . Dengesini korumak için, hat bağlanmıştır hattına arayüz ya da devre blokları da dengeli olmalıdır.
Müdahale nedeniyle dengeli hatları çalışma gürültüsü çevre ortamdan her iki telin içine eşit gürültü gerilimleri indükler. Gürültü iptal ederken alıcı uçta iki kablo arasındaki voltaj farkı ölçülerek, orijinal sinyal geri kazanılır. Her bir tel kaynaklı gürültü herhangi bir eşitsizlik bir dengesizlik olup tamamen iptal edilmesi gürültüye neden olur. Dengesi için bir gereksinim ve teller gürültü kaynağı eşit mesafede olmasıdır. Bu genellikle birbirine yakın zamanda tellerin yerleştirilmesi vasıtası ile ve bunları büküm birlikte. Bir diğer gereklilik empedans çizginin uzunluğu boyunca tüm noktalarda (veya farklılık detektörü tarafından kullanılan herhangi bir referans noktası için), her iki iletkenler için aynıdır şasiye olmasıdır. Bir tel toprağa daha yüksek bir empedans varsa o dengeyi tahrip, daha yüksek bir gürültü kaynaklı olması eğiliminde olacaktır.
içindekiler
Denge ve simetri
Dengeli bir devre, normal olarak gösterir simetri iki iletken arasındaki yatay çizgi yarıda (Şekil 3'te örnek) yaklaşık bileşenleri. Bu, normal olarak, orta nokta yakınında bir dikey çizgi ile ilgili bileşenleri simetri gösteren bir devre bir simetrik devre ile kastedilen farklıdır. Simetrik bir devresinin bir örneği Şekil simetri avantajları 4'de gösterildiği gibi, şekil olarak genellikle dengeli ve simetrik olacak şekilde tasarlanmıştır olacak dengeli hatları ile kullanım için tasarlanmış 2. devre gösterilen aynı empedans her iki bağlantı noktalarına sunulan alması olan ve devre hattı üzerinde her iki yönde seyahat sinyaller üzerinde aynı etkiye sahip olduğunu.
Denge ve simetri genellikle ilişkili yansıyan 1 ile 4 arasındaki şekillerde gösterildiği gibi, ancak, fiziksel simetri bu koşullar için gerekli bir şart değildir sırasıyla yatay ve dikey fiziksel simetri. Elektrik empedans simetrik olması gereklidir. Fiziksel olarak simetrik olmayan ancak simetrik eşdeğer empedanslara sahip olan devreleri tasarlamak mümkündür.
Dengeli sinyalleri ve dengeli devreler
Dengeli bir sinyal, her bir tel üzerinde gerilim zemine göre (veya başka bir referans) simetrik bir tanesidir. Diğer bir deyişle, sinyaller birbirlerine göre ters çevrilir. Dengeli bir devre, iki tarafın tüm açılardan denk iletim özelliklerine sahip bir devredir. dengeli zaman dengeli bir çizgi (diğer bir deyişle, eşit ve zıt akımlardır) iki tel dengeli akımı taşıyacak olan bir hattıdır (simetrik) gerilim uygulanır. empedansları dengeli ise hatları ve devrelerin denge durumu, pasif devre durumunda, karşılanacaktır. hattı ve devre dengeli kalır ve ortak mod gürültü reddi yararları uygulanan sinyal kendisini dengeli (simetrik), her zaman sinyali üretmek jeneratör hattının empedansı dengesini muhafaza etmesi kaydıyla olup olmadığını, uygulanmaya devam edecektir.
devreleri Sürüş ve alma
Dengeli bir çizgi tahrik edilebilir ve sinyal tespit birçok yolu vardır. Bütün yöntemlerde, iyi bir ses bağışıklık devam yararına, tahrik ve alıcı devre hattının empedansı dengesini korumak önemlidir. Alıcı devresi, diferansiyel sinyallerini algılar ve ortak mod sinyalleri reddeder de önemlidir. Gönderilen sinyal dengelenmesini (genellikle böyledir rağmen), yani toprağa hakkında simetrik gerekli değildir.
Trafo dengesi
Dengeli bir hat bağlanmak için kavramsal olarak en basit yolu aracılığıyla transformatörler Transformatörler telefon gibi bağlantı kurma orijinal bir yöntem olan, şekil 5'te gösterilen her bir ucunda ve aktif devre ortaya çıkmasından önce tek bir yoldur. Telefon uygulamasında bu şekilde bilinmektedir bobinleri tekrar . Transformatörler tamamen yer ve bir satır izole edilmesi (veya "yüzen") yanısıra ek avantajlara sahiptir toprak döngü akımlarının diğer yöntemlerle istenmeyen bir olasılık vardır.
Kaliteli bir tasarım, hattı ile karşı karşıya transformatör yan, (genellikle iki parça halinde belirtilen sarım olacaktır merkezi dokunun dikkatle hattı dengesini korumak için dengeli koşuluyla). Transformatörler bu tür tartışırken Hat tarafı ve ekipmanları yan sargıları daha olağan birincil ve ikincil sargıları daha yararlı kavramlardır. Gönderme işleminin sonunda sarma hat tarafı da sekonder, ancak alıcı hat tarafı, birincil sarım sona erer. Bir tartışırken , iki telli devre birincil ve ikincil uygulamayı durdurma sinyalleri aynı anda her iki yönde akan olduğundan, hiç bir anlam olması.
Transformatörün sarma donanımları tarafı dikkatlice dengelenmiş olması gerekmez. Aslında, cihaz tarafında bir bacak transformatörler ile gönderme ve alma devresi dengeleme sağlayan transformatör ile tamamen dengesiz olabilir Şekil 5'te gösterildiği gibi hat üzerinde denge etkilemeksizin topraklanabilir.
Elektronik Denge
Elektronik terazi, ya da aktif denge, hattının her bir ucunda olan diferansiyel yükselteçleri kullanılarak elde edilir. Bir Op-amp bu uygulanması için diğer devre mümkündür, Şekil 6'da gösterilmektedir. Transformatör dengesi farklı olarak, hattan devrenin bir yalıtım vardır. İki tel her biri, bu bir ters yüz edilir ve bir ınvert olmayan olması dışında aynı olan bir op-amp devresi tarafından tahrik edilir. Her biri ayrı ayrı bir dengesiz sinyal üretir, ancak birlikte simetrik dengeli sinyal hattı sürücü. İki hat akımları eşit ve zıt olduğundan, bu da avantajlı bir durumdur sinyalleri yayılan dışında birbirini iptal yakın alanda ve böylece diğer iletkenlere üzerine diyafoniyi azaltmak, iletkenlerin.
Tek başına op-amp devreleri ile bir izole sürücü oluşturmak mümkün olmasa da, bir yüzer çıktı oluşturmak mümkündür. Çizginin bir bacak topraklı veya başka gerilim referansı bağlı hale gelebilir eğer bu önemlidir. Şebeke gerilimi ile sonuçlanacaktır şekil 6'nın devresinde hattın bir bacak Topraklama sadece bir op-amp artık sinyal sağlayan yarı yarıya edilir. Ek geri besleme yolları, Şekil 6 daha karmaşık bir devre elde edilen iki op-amp arasında gerekli olan bir kayan çıktısı elde, ama yine de bir transformatör gider kaçınmak için. Kayan op-amp çıkışı sadece op-amp tedarik raylar dahilinde yüzebilirler. İzole edilmiş bir çıkış eklenmesiyle transformatörler olmadan elde edilebilir opto yalıtıcı .
empedans dengesi
Yukarıda belirtildiği gibi, dengesiz sinyal ile dengeli bir çizgi sürücü ve hala çizgi dengeyi korumak mümkündür. Bu şekil 7 Amplifikatör şemaya temsil edilir A (yani, sıfır çıkış empedansı) dengesiz çıkış amplifikatörü bir ideal olduğu varsayılır. Bu hattın bir bacağa rezıstoru aracılığıyla bağlanır. Diğer bacak aynı değere sahip bir rezistör vasıtasıyla bağlanır. Her iki bacak yere empedans aynıdır ve hat dengeli kalır. Bir diferansiyel girişi olduğu gibi, alıcı amplifikatör hala herhangi bir ortak mod gürültü reddeder. Öte yandan, hat sinyal dengeli değildir. İki bacak, girişteki gerilimler V + ve V - ile verilmekte olup;
Burada Z, içinde hattın giriş empedansıdır. Çünkü bu açık bir şekilde simetrik olmayan V - çok daha küçüktür V + . Hatta zıt kutupların değildir. Ses uygulamaları olarak V - genellikle sıfır olarak alınabilir kadar küçüktür.
dengesiz dönüşüm dengeli
Simetrik ve simetrik olmayan formatları arasında dönüşüm belirli bir amaca sahip olan bir devre transformatör olarak adlandırılır. Bir transformatör, yukarıda transformatör bakiye bölümünde tarif edildiği gibi dengesiz tarafında topraklanmış bir bacağı bir transformatör olabilir. Diğer devreler gibi mümkündür Ototransformatörlerin veya aktif devre.
Konektörler
Dengeli devreleri ile yaygın olarak kullanılan konnektörler dahil modüler konektör telefon aletleri ve geniş bant veri ve ilgili XLR konnektörleri için profesyonel ses . 1/4" uç / yüzük / manşon (TRS) telefon konnektörleri zamanlar yaygın olarak manuel santralleri ve diğer telefon altyapısı üzerinde kullanıldı Böyle konnektörleri artık daha sık dengesiz stereo ses için kullanılan minyatür boyutlarda (2.5 ve 3.5 mm) görülür;. Ancak böyle karıştırma konsolları olarak profesyonel ses donanımları hala yaygın olarak 1/4" phone jakı ile dengeli ve dengesiz "hat düzeyi" bağlantıları kullanın.
Referanslar
Kaynakça
- Çubuk Elliot, Uwe Beis, "Dengeli alıcı ve verici II" , Elliot Ses Ürünleri 2002 Nisan 1, erişilebilir ve arşivlenen Ekim 2015 7.
- AJ Peyton, V. Walsh, Op Amp ile analog elektronik: pratik devrelerin bir kaynak kitabı , Cambridge University Press, 1993 ISBN 0-521-33604-X .
- Mike Rivers, "Dengeli ve dengesiz bağlantıları" , PRESONUS , erişilebilir ve arşivlenen Ekim 2015 7.
- G. Randy Slone, Elektrik ve elektronik , McGraw-Hill Professional 2000 ISBN 0-07-136057-3 .
- Daniel M. Thompson, anlama ses: Projenizin veya profesyonel kayıt stüdyosu en iyi şekilde Hal Leonard Corporation 2005 ISBN 0-634-00959-1 .
- Gabriel Vasilescu, Elektronik gürültü ve parazit sinyalleri , Springer, 2005 ISBN 3-540-40741-3 .
- Jerry C. Whitaker, elektronik kaynak el kitabı , CRC Press, 2001 ISBN 0-8493-8353-6 .
- Jerry C. Whitaker, ses üretim Master el kitabı: standartlara donanımın kılavuz ve sistem tasarımı , McGraw-Hill Professional 2003 ISBN 0-07-140876-2 .