バランス伝送ラインの意味?


回答:


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2本の信号線は、中央の基準点の周囲にミラーリングされています。一方が基準点に対して「上」である場合、もう一方は「:下」と同じ量であり、平均レベルは常に基準に対してゼロです。

デジタルシステムでは、ドライバーは+ v / -Vを論理1に、-V / + Vを論理0に適用します。

これは、1つのラインが基準(多くの場合グラウンド)ラインと見なされ、他のラインがそれに対してスイングする不平衡システムと比較されます。たとえば、RS232システムでは、論理1 =公称-12V、論理0 =公称+ 12Vです。1が送信されると、レグは-12/0になり、0が送信されると、レッグは+12/0になります。

バランスの取れたシステムは、本質的にノイズの影響を受けません。ツイストペアを介して供給される場合、ペアに誘導されるノイズは両方のレッグで同じ振幅であり、差動信号はそれに対して同じ振幅+/-または-/ +を持ちます。そのため、ノイズレベルは信号よりも大きくなる可能性があり、システムは引き続き機能します。

標準の電話システムの音声電話は、アナログ平衡信号を使用します。最大送信レベルは通常約-10 dBmで、0 dBm = 600 mV(600オーム)= 1 mWです。顧客の回線終端信号は、10〜20 dB低くても、「一定の方法で」機能します。この低レベルの信号にもかかわらず、ケーブルペアに多くのボルト(通常50 Hzまたは60 Hzの主電源)のノイズが発生する可能性があります。 「ハム」は聞こえません。
わずかにラインのバランスを崩すと、聞こえるのはハムです。


バランスの取れた電話システムに関して、私はかつてコンピュータを持っていました(1999年頃)。これを自分のモデムに接続すると、近くのAMラジオ局からの音声が、モデムで聞こえるほど十分に大きなラインに結合されます。スピーカー。普通の電話で聴いても音はわかりませんが、何ヶ月も欲求不満を感じたのがAMラジオ局だと思い、モデムのノイズにケイデンスが合っているラジオ局を見つけました。このような奇抜な動作は、ラインバランスの問題の結果だったのでしょうか。
スーパーキャット、

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ラインが0Vと+ 5V、または+ 5Vと0Vの2つの同一のディスクリートがある場合、それを何と呼びますか?+5または-5の差がありますが、「中間点」は0Vではありません。
JustJeff

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平衡とは、各ラインのインピーダンスが整合していることを意味します。したがって、干渉が発生すると、各ラインに同じ電圧が誘導され、差動レシーバーによって相殺されます。これが機能するために、信号が対称である必要はありません。

編集-多くの場合、信号は対称的ですが、バランスの取れた接続である必要はありません。以下は、非対称平衡出力の一例です(ここから):

バランスのとれたオーディオ出力

別のバランスの取れた非対称のオーディオ回路(ここから):

バランスマイクプリ

彼らが言う:

プリアンプはDoZプリアンプとよく似ています。トポロジは同じですが、より低い電源電圧を使用するように変更されています。アンプはシングルエンドのClass-A電流フィードバック回路で、非常に優れた直線性と広い帯域幅を備え、無条件に安定しています。出力にはフェライトビーズ(F1およびF2)を推奨します。示されている出力ピンは、XLRオーディオコネクタへの通常の接続で、ピン1がグラウンド、ピン2が「ホット」、ピン3がオーディオリターン(「コールド」)です。出力は実際にはバランスが取れていますが、非対称です-これは非常に一般的であり、同じ基本的な考え方が多くのプレミアムスタジオマイクで使用されています。

SupercatはMIDIについて言及しましたが、これは非対称バランス接続を使用しているようです:

MIDIバランス

上記のページの内容は次のとおりです。

実際、MIDI仕様ドキュメントの電気的仕様の説明に見られるように、MIDIの主要な設計目標は、MIDIケーブルで発生する可能性のあるグラウンドループを防止することです。これは、光アイソレータを介して平衡電流ループを使用し、MIDI出力のみを接地することによって行われます。MIDI INコネクタは受信機のシャーシに接地されていません。正しく行われると、グラウンドループがなくなり、MIDI設定によってハムやその他のノイズが発生しなくなります。

また、Wikiと同様に、このページにはいくつかの情報があります

上記からの引用:

ESPさんのコメント:

「この信号をミキサーで受信する回路は差動増幅器と呼ばれ、導体のこの反対の極性はその動作に不可欠です。」。これは、印刷物での多くの説明(他の立派な本の一部)と同様に、信号の対称性-「電圧は等しいが極性は逆」-について説明していますが、平衡型インターフェースの最も重要な単一の機能についても言及していません。

信号の対称性は、ノイズ除去とは関係ありません-インピーダンスが重要です!

ウィキは言う:

電気通信およびプロフェッショナルオーディオでは、平衡ラインまたは平衡信号ペアは、同じタイプの2つの導体で構成される伝送ラインであり、それぞれが長さに沿って等しいインピーダンスを持ち、グランドおよび他の回路に対して等しいインピーダンスを持っています。1バランスラインフォーマットの主な利点は、外部ノイズを適切に除去できることです。平衡線路の一般的な形式は、無線周波数信号に使用されるツインリードと、より低い周波数に使用されるツイストペアです。それらは、リターンケーブルがアースに接続されるように設計された同軸ケーブルや、リターンケーブルが実際にアースされている回路などの不平衡ラインと対照的です。平衡回路と不平衡回路は、バランと呼ばれるトランスを使用して相互接続できます。平衡線路を駆動する回路は、平衡の利点を維持するために、それ自体が平衡でなければなりません。これは、差動シグナリング、トランス結合、または各導体のインピーダンスのバランスを調整することによって実現できます。対称的な信号(各レッグのグラウンドに対して等しいが反対の電圧を持つもの)を伝送するラインは、しばしばバランスと呼ばれます、しかし、これは完全に異なる意味です。2つの条件は関連していません。

Wikiの詳細:

平衡型と差動
型平衡型ラインのほとんどの説明は対称(逆位相)信号を前提としていますが、これは残念な混乱です。信号の対称性と平衡型ラインは互いに独立しています。平衡線路で不可欠なのは、ドライバー、線路、レシーバーのインピーダンス整合です。これらの条件は、外部ノイズが差動ラインの各レッグに等しく影響することを保証し、したがって、レシーバーによって削除されるコモンモード信号として表示されます。「レグ」間の優れたコモンモードインピーダンスマッチングを備えているが、対称的な信号を提供しない平衡駆動回路があります。6対称的な差動信号は、他の回路との干渉を防ぐために存在します-電磁場は、等しい電流と反対の電流によって相殺されます。ただし、他の回路からの干渉除去には必要ありません。


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Oli-通常、技術的に同意します(おそらく約99.9%)。私達はこの機会に私達が完全に行うとは思わない。基本的に差動レシーバーの決定ポイントである基準に対して信号が対称ではないバランスの取れた状況をすぐに考えることはできません。例が役立つ場合があります。
ラッセルマクマホン

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@ラッセル-私は信号がしばしば対称的であることに同意します、私は実際にラインのバランスをとっているもの、つまり対称性ではなくインピーダンスについて明確にしようとしていました。これらのタイプの出力はかなり一般的であるため、オーディオの例を示しました。
Oli Glaser、2011年

では、MIDIはバランスの取れたプロトコルと見なされますか?それでは、トランスミッタの一方の側にVDDへの抵抗があり、もう一方の側に出力ゲートへの同じ値の抵抗があるのですか?MIDIレシーバーには、フォトカプラーのLEDの片側に抵抗があります。
スーパーキャット

@supercat-MIDIについてはあまり詳しくありませんが、このページをざっと見てみると、バランスの取れた(そして私の回答の例のように非対称)接続を使用していることがわかります。
Oli Glaser、2011年

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平衡線路とは、
同じタイプの2つの導体からなる伝送線路であり、その長さに沿ってグランドおよび他の回路へのインピーダンスが等しい。

不平衡ラインは、通常は同軸ケーブルである伝送ラインであり、その導体のグランドに対するインピーダンスは等しくありません。バランスのとれたラインとは対照的です。

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