Significato della linea di trasmissione bilanciata?
Risposte:
Le due linee di segnale sono specchiate attorno a un punto di riferimento centrale - spesso ma non necessariamente a terra. Quando uno è "su" rispetto al punto di riferimento, l'altro è ": giù" di una quantità uguale. Il livello medio è sempre zero rispetto al riferimento.
In un sistema digitale il driver applica + v / -V per es. 1 logico e -V / + V per 0 logico.
Questo viene confrontato con un sistema sbilanciato in cui una linea può essere considerata la linea di riferimento (spesso a terra) e le altre oscillazioni ad essa relative. ad es. nel sistema RS232 logico 1 = -12V nominale e logico 0 = + 12V nominale. Quando un 1 viene inviato, le gambe sono a -12/0 e quando viene inviato uno 0, le gambe sono a +12/0.
Un sistema bilanciato è intrinsecamente più immune al rumore. Se alimentato tramite una coppia attorcigliata, il rumore indotto nella coppia ha la stessa ampiezza in entrambe le gambe e i segnali differenziali hanno ancora la stessa ampiezza +/- o - / + rispetto ad essa. Quindi i livelli di rumore possono essere più grandi del segnale e il sistema continuerà a funzionare.
La telefonia vocale nei sistemi telefonici standard utilizza segnali analogici bilanciati. Il livello massimo di trasmissione è generalmente di circa -10 dBm dove 0 dBm = 600 mV in 600 ohm = 1 mW. I segnali di fine linea del cliente potrebbero essere 10-20 dB al di sotto di quelli e funzionare comunque "dopo una moda". Nonostante questo basso livello di segnale, è possibile avere molti volt di rumore indotto (di solito 50 Hz o 60 Hz) su una coppia di cavi e non sentire alcun "ronzio.
Sbilancia leggermente la linea e TUTTO ciò che sentirai è un ronzio.
Bilanciato significa che le impedenze in ciascuna linea sono abbinate, quindi qualsiasi interferenza indurrà la stessa tensione su ciascuna linea, che viene quindi annullata dal ricevitore differenziale. I segnali non devono essere simmetrici affinché questo funzioni.
EDIT - Anche se spesso i segnali sono simmetrici, non devono essere per una connessione bilanciata. Ecco un esempio di output bilanciato non simmetrico (da qui ):
Un altro circuito audio bilanciato ma asimmetrico (da qui ):
Dicono:
Il preamplificatore è molto simile al preamplificatore DoZ: la topologia è identica, ma è stata modificata per utilizzare una tensione di alimentazione inferiore. L'amplificatore è un circuito di feedback in corrente di classe A a terminazione singola, che ha una linearità estremamente buona, un'ampia larghezza di banda ed è incondizionatamente stabile. Si raccomandano perline di ferrite (F1 e F2) alle uscite. I pin di uscita mostrati sono le normali connessioni a un connettore audio XLR, con Pin 1 come massa, Pin 2 è "caldo" e Pin 3 è ritorno audio ("freddo"). L'output in realtà è bilanciato, ma è asimmetrico: questo è molto comune e la stessa idea di base viene utilizzata da molti microfoni da studio premium.
Supercat menzionato MIDI, sembra che questo usi una connessione bilanciata asimmetrica:
La pagina da cui proviene sopra dice:
In effetti, uno dei principali obiettivi di progettazione del MIDI, come visto nella spiegazione delle specifiche elettriche nel documento sulle specifiche MIDI, è quello di prevenire eventuali loop di massa che potrebbero verificarsi con i cavi MIDI. Questo viene fatto usando un loop di corrente bilanciato attraverso un optoisolatore e mettendo a terra solo le uscite MIDI. Il connettore MIDI IN non è collegato a terra allo chassis del ricevitore. Se fatto correttamente, non ci sono loop di massa e nessun ronzio o altri rumori causati dall'impostazione MIDI.
Anche questa pagina contiene alcune informazioni, così come Wiki
Citazioni da quanto sopra:
ESP afferma:
"Il circuito che riceve questo segnale nel mixer si chiama amplificatore differenziale e questa polarità opposta dei conduttori è essenziale per il suo funzionamento." . Questo, come molte spiegazioni stampate (alcune in libri altrimenti rispettabili), descrive la simmetria del segnale - "uguale nella tensione ma opposta nella polarità" - ma non menziona nemmeno la caratteristica più importante di un'interfaccia bilanciata.
LA SIMMETRIA DEL SEGNALE NON È ASSOLUTAMENTE NULLA DA FARE CON IL RIFIUTO DEL RUMORE - L'IMPEDENZA È QUELLO CHE RILEVA!
Wiki dice:
Nelle telecomunicazioni e nell'audio professionale, una linea bilanciata o una coppia di segnali bilanciata è una linea di trasmissione costituita da due conduttori dello stesso tipo, ognuno dei quali ha uguali impedenze lungo le loro lunghezze e pari impedenze a terra e ad altri circuiti. 1Il vantaggio principale del formato di linea bilanciato è il buon rifiuto del rumore esterno. Le forme comuni di linea bilanciata sono a doppia derivazione, utilizzate per segnali a radiofrequenza e doppini intrecciati, utilizzate per frequenze più basse. Devono essere contrastati con linee non bilanciate, come il cavo coassiale, progettato per avere il conduttore di ritorno collegato a terra o circuiti il cui conduttore di ritorno è effettivamente collegato a terra. I circuiti bilanciati e sbilanciati possono essere interconnessi usando un trasformatore chiamato balun. I circuiti che guidano linee bilanciate devono essere bilanciati per mantenere i benefici dell'equilibrio. Ciò può essere ottenuto mediante segnalazione differenziale, accoppiamento del trasformatore o semplicemente bilanciando l'impedenza in ciascun conduttore. Le linee che trasportano segnali simmetrici (quelle con tensioni uguali ma opposte a terra su ciascuna gamba) sono spesso definite bilanciate, ma questo è un significato completamente diverso. Le due condizioni non sono correlate.
Altro da Wiki:
Equilibrato e differenziale
La maggior parte delle spiegazioni delle linee bilanciate presuppone segnali simmetrici (antifase) ma questa è una sfortunata confusione: la simmetria del segnale e le linee bilanciate sono abbastanza indipendenti l'una dall'altra. Essenziale in una linea bilanciata sono le impedenze abbinate nel driver, linea e ricevitore. Queste condizioni assicurano che il rumore esterno colpisca equamente ogni tratto della linea differenziale e quindi appaia come un segnale di modo comune che viene rimosso dal ricevitore. Esistono circuiti di azionamento bilanciati che hanno un'eccellente corrispondenza dell'impedenza di modo comune tra "gambe" ma non forniscono segnali simmetrici. 6Esistono segnali differenziali simmetrici per prevenire interferenze con altri circuiti: i campi elettromagnetici vengono cancellati dalle correnti uguali e opposte. Ma non sono necessari per il rifiuto delle interferenze da altri circuiti.
Una linea bilanciata è una linea di trasmissione costituita da due conduttori dello
stesso tipo e uguale impedenza lungo la loro lunghezza verso terra e altri circuiti.
Una linea sbilanciata è una linea di trasmissione, generalmente cavo coassiale, i cui conduttori hanno impedenze diseguali rispetto alla terra; al contrario di una linea bilanciata.