밸런스 전송 라인의 의미?


9

간단한 질문, 전송 라인 (내 경우에는 RS-485)이 균형과 불균형을 갖는 것은 무엇을 의미합니까?

답변:


8

두 신호 라인은 중앙 기준점을 중심으로 미러링됩니다. 하나는 기준점에 대해 "위"일 때 다른 하나는 같은 양으로 ": 아래"입니다 평균 레벨은 기준에 대해 항상 0입니다.

디지털 시스템에서 드라이버는 논리 1의 경우 + v / -V를 적용하고 논리 0의 경우 -V / + V를 적용합니다.

이것은 한 라인이 기준 (종종 접지) 라인으로 간주되고 다른 라인은 그에 대한 스윙 인 불균형 시스템과 비교됩니다. 예를 들어 RS232 시스템에서 논리적 1 = -12V 공칭 및 논리적 0 = + 12V 공칭. 1이 전송되면 레그 ae는 -12/0에, 0이 전송되면 레그는 +12/0에있게됩니다.

균형 잡힌 시스템은 본질적으로 소음에 더 강합니다. 트위스티드 페어를 통해 공급되는 경우 페어로 유도 된 노이즈는 두 레그에서 동일한 진폭을 가지며 차동 신호는 여전히 그에 대해 동일한 진폭 +/- 또는-/ +를 갖습니다. 따라서 잡음 레벨은 신호보다 클 수 있으며 시스템은 여전히 ​​작동합니다.

표준 전화 시스템의 음성 전화는 아날로그 밸런스 신호를 사용합니다. 최대 전송 레벨은 일반적으로 약 -10dBm이며 여기서 600Ω = 1mW에서 0dBm = 600mV입니다. 고객의 라인 끝 신호는 그보다 10-20dB 낮을 수 있으며 여전히 '패션 후에'작동합니다.이 낮은 수준의 신호에도 불구하고 케이블 쌍에 많은 전압의 유도 (일반적으로 50Hz 또는 60Hz 주전원) 잡음이있을 수 있습니다. hum 음이 들리지 않습니다.
선의 불균형을 약간만 조정하면 윙윙 거리는 소리가 들립니다.


전화 시스템이 균형을 잡는 것과 관련하여, 나는 한 번의 컴퓨터에 모뎀을 연결하면 근처 AM 라디오 방송국의 오디오가 모뎀에서들을 수있을 정도로 큰 소리로 연결되도록하는 컴퓨터를 가지고있었습니다 (1999 년경). 스피커. 평범한 전화로 들었어도 소리를 이해할 수는 없지만 수개월 동안 좌절을 겪은 후 AM 라디오 방송국 인 것으로 추측하고 케이던스가 모뎀의 소음과 일치하는 것을 찾을 수있었습니다. 이러한 엉뚱한 행동이 라인 밸런스 문제의 결과 일 수 있습니까?
supercat

1
라인이 0V와 + 5V 또는 + 5V와 0V 인 동일한 2 개의 이산 소자가있을 때이를 무엇이라고 부릅니까? +5 또는 -5의 차이가 있지만 '중간 점'은 0V가 아닙니다.
JustJeff

6

균형은 각 라인의 임피던스가 일치한다는 것을 의미하므로 모든 간섭은 각 라인에서 동일한 전압을 유도하여 차동 리시버에 의해 상쇄됩니다. 이것이 작동하기 위해 신호가 대칭 일 필요는 없습니다.

편집-신호는 종종 대칭이지만 균형 잡힌 연결을 위해 반드시 필요한 것은 아닙니다. 다음은 비대칭 밸런스 출력의 예입니다 ( 여기 부터 ).

밸런스 오디오 출력

균형 잡힌 비대칭 오디오 회로 ( 여기 부터 ) :

밸런스드 마이크 프리

그들은 말합니다 :

프리 앰프는 DoZ 프리 앰프와 매우 유사합니다. 토폴로지는 동일하지만 더 낮은 공급 전압을 사용하도록 수정되었습니다. 이 증폭기는 단일 종단 Class-A 전류 피드백 회로로, 선형성이 우수하고 대역폭이 넓으며 무조건 안정적입니다. 출력에서 페라이트 비드 (F1 및 F2)가 권장됩니다. 표시된 출력 핀은 XLR 오디오 커넥터에 대한 일반적인 연결이며 핀 1은 접지이고 핀 2는 "핫"이며 핀 3은 오디오 리턴 ( "콜드")입니다. 출력은 실제로 균형이 맞지만 비대칭입니다. 이것은 매우 일반적이며 많은 프리미엄 스튜디오 마이크에서 동일한 기본 아이디어가 사용됩니다.

Supercat은 MIDI를 언급했는데, 이것은 비대칭 밸런스 연결을 사용하는 것으로 보입니다.

MIDI 밸런스

위 의 페이지 는 다음과 같습니다.

실제로, MIDI 사양 문서의 전기 사양 설명에서 볼 수 있듯이 MIDI의 주요 디자인 목표는 MIDI 케이블에서 발생할 수있는 접지 루프를 방지하는 것입니다. 옵토 아이솔레이터를 통해 밸런스드 전류 루프를 사용하고 MIDI 출력 만 접지하면됩니다. MIDI IN 커넥터는 수신기의 섀시에 접지되어 있지 않습니다. 올바르게 완료되면 MIDI 설정으로 인한 접지 루프 및 잡음이나 기타 소음이 없습니다.

또한 이 페이지 에는 Wiki 와 마찬가지로 일부 정보가 있습니다.

위의 인용문 :

ESP는 말합니다 :

"믹서에서이 신호를 수신하는 회로를 차동 증폭기라고하며 도체의 반대 극성은 작동에 필수적입니다." . 이것은 인쇄물의 많은 설명들 (일부 다른 책들에서는 다른 책들)에서와 같이 신호 대칭을 설명합니다. "전압은 같지만 극성은 반대입니다."

신호 대칭은 잡음 제거와 관련이 없습니다. 임피던스는 중요한 것입니다!

위키는 말한다 :

통신 및 전문가 용 오디오에서 평형 라인 또는 평형 신호 쌍은 동일한 유형의 2 개의 컨덕터로 구성된 전송 라인으로, 각각 길이와 임피던스가 동일하며 접지 및 다른 회로와 동일한 임피던스를 갖습니다. 1밸런스드 라인 형식의 주요 장점은 외부 노이즈를 효과적으로 제거하는 것입니다. 평형 라인의 일반적인 형태는 트윈 리드이며 무선 주파수 신호에 사용되며 꼬인 쌍은 낮은 주파수에 사용됩니다. 리턴 컨덕터가 접지에 연결되도록 설계된 동축 케이블 또는 리턴 컨덕터가 실제로 접지 된 회로와 같은 언밸런스 라인과 대조됩니다. 평형 및 불평형 회로는 발룬 (balun)이라는 변압기를 사용하여 상호 연결할 수 있습니다. 밸런스 라인을 구동하는 회로 자체는 밸런스의 이점을 유지하기 위해 밸런스되어야합니다. 이것은 차동 시그널링, 트랜스포머 커플 링 또는 각 도체의 임피던스 균형만으로 달성 할 수 있습니다. 대칭 신호를 전달하는 선 (각 다리의 접지와 동일하지만 반대 전압을 갖는 선)은 종종 균형이라고합니다. 그러나 이것은 완전히 다른 의미입니다. 두 조건은 관련이 없습니다.

위키에서 더 많은 것 :

평형 및 차동
평형 라인에 대한 대부분의 설명은 대칭 (반 위상) 신호를 가정하지만 이는 불행한 혼란입니다. 신호 대칭과 평형 라인은 서로 독립적입니다. 밸런스 라인의 필수 요소는 드라이버, 라인 및 수신기의 임피던스와 일치합니다. 이러한 조건은 외부 노이즈가 차동 라인의 각 레그에 동일하게 영향을 미치므로 수신기가 제거하는 공통 모드 신호로 나타납니다. "레그"사이에 탁월한 공통 모드 임피던스 정합을 갖지만 대칭 신호를 제공하지 않는 균형 잡힌 구동 회로가 있습니다. 6다른 회로와의 간섭을 방지하기 위해 대칭 차동 신호가 존재합니다. 전자기장은 동일한 전류와 반대 전류에 의해 상쇄됩니다. 그러나 다른 회로의 간섭 제거에는 필요하지 않습니다.


1
Oli-우리는 일반적으로 기술적으로 동의합니다 (약 99.9 %). 나는 우리가이 기회에 아주 잘한다고 생각하지 않습니다. 신호가 본질적으로 차동 수신기 결정 지점 인 기준에 대해 대칭이 아닌 균형 잡힌 상황을 즉시 생각할 수 없습니다. 예가 유용 할 수 있습니다.
Russell McMahon

1
@Russell-신호가 종종 대칭 적이라는 것에 동의합니다. 실제로 대칭이 아닌 임피던스 인 선의 균형을 맞추는 것에 대해 명확하게하려고했습니다. 이러한 유형의 출력이 합리적이므로 오디오 예를 들었습니다.
Oli Glaser

그렇다면 트랜스미터의 한쪽에는 VDD에 대한 저항이 있고 다른쪽에는 출력 게이트에 대해 같은 값의 저항이 있기 때문에 MIDI는 균형 잡힌 프로토콜로 간주됩니까? MIDI 리시버는 옵토 커플러 LED 한쪽에 저항이 있습니다.
supercat

@ supercat-MIDI에 대해 많이 알지 못하지만 이 페이지를 간략히 살펴보면 실제로 균형이 잡힌 (내 대답의 예와 같이 비대칭이며 접지 대신 + 5V로만 반환 됨) 연결을 사용하고 있음을 나타냅니다.
Oli Glaser

2

밸런스드 라인
동일한 유형 의 2 개의 도체로 구성되며 전송 길이는 접지 및 다른 회로에 대한 길이를 따라 동일한 임피던스입니다.

언밸런스 라인은 일반적으로 동축 케이블 인 전송 라인으로, 도체는 접지에 대해 임피던스가 동일하지 않습니다. 균형 잡힌 선과 반대로.

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.