¿Alguien puede explicarme este circuito de controlador balanceado?

La forma más fácil debería ser preguntarme directamente a través de mi sitio web laserharp;) soy el diseñador de este esquema. Es una etapa de salida con un controlador de salida balanceado/no balanceado. si no se usa como balanceado, debe conectar la salida negativa a tierra para obtener una señal completamente desbalanceada. Está explicado en el manual de usuario del arpa láser. "Cableado ILDA"

Mirando el amplificador operacional superior e ignorando el$100 \Omega$resistencias, escriba por inspección:

Para el amplificador operacional inferior, escriba

Por lo tanto,

Entonces, este circuito convierte una señal de entrada de un solo extremo,$v_{OUTX}$a una señal de salida balanceada; es un 'transformador' activo 1:1.

Una 'característica' interesante de este circuito es que, mientras que el voltaje de salida diferencial,$v_{OD} = (v_{X+} - v_{X-}) = v_{OUTX}$, está bien definida, las tensiones unipolares$v_{X+}$y$v_{X-}$ no son

Por ejemplo, al sustituir la segunda ecuación en la primera se obtiene

y de manera similar

Entonces, de hecho, el voltaje de salida de voltaje de salida de modo común

no se determina sin una ecuación adicional (restricción del circuito).

Actualización: sé que he visto y analizado este tipo de circuito antes, pero aún no he encontrado mis notas al respecto.

Sin embargo, encontré este artículo en el sitio de Elliot Sound Products para un " controlador de línea balanceada con salida flotante " que parece ser esencialmente el mismo circuito excepto con una entrada balanceada en lugar de una entrada de un solo extremo.

Todo el amplificador, tal como está dimensionado aquí, tiene una ganancia de 1. La misma cantidad de voltaje en los terminales de entrada aparece en los terminales de salida. Esto sigue siendo cierto si cualquier terminal de salida recibe cualquier voltaje, como lo hacen las salidas acopladas por transformador (siempre que ambos voltajes de salida permanezcan dentro del área de voltaje de suministro, por supuesto).

Al principio pensé que el circuito era una Bomba de Corriente Howland Diferencial.

Parecida a esta de aquí .

Pensé que tal vez el acoplamiento cruzado hace que las fuentes de corriente compartan el voltaje disponible.

Pero hice una simulación ya que el análisis no indicaba que eso fuera posible...

Sin carga, la salida (-) es una tierra virtual y la salida (+) es igual al voltaje de entrada, lo cual no es muy emocionante.

Con una carga de 1000 ohmios, el voltaje diferencial es el 90 % del voltaje de entrada (lo que implica una impedancia de salida de aproximadamente 100 ohmios), pero la salida (-) sigue a la entrada en un +4 % aproximadamente.

Con una carga de 100 ohmios, las formas de onda se ven así:

• Verde: voltaje de entrada

• Púrpura: salida +

• Rojo: salida -

• Amarillo: voltaje de salida diferencial

Estoy un poco perdido para entender la utilidad de esta funcionalidad si está alimentando bobinas directamente.

Editar:

Como ha señalado Alfred, el circuito debe tener una impedancia de salida alta con respecto al común y, como dije, la impedancia de salida diferencial es baja y corresponde a un par trenzado. Por lo tanto, sería un controlador adecuado para una salida balanceada que alimenta un par trenzado, yendo al receptor que podría tener un potencial de tierra diferente (tanto como unos pocos voltios) del transmisor. Muy agradable.

Aquí hay un gráfico de la impedancia de modo común medida aplicando una señal de 1 V CA al centro de una resistencia de carga dividida de 100 ohmios y barriendo de 0,1 Hz a 10 MHz.

Como puede ver, son 10K para frecuencias bajas, cruzando alrededor de 2,2 kHz y cayendo a 150 ohmios más o menos en frecuencias altas. Perfecto para situaciones en las que hay voltaje de frecuencia de red entre tierras, no tan bueno para frecuencias más altas.

Mirando el esquema que vinculó, evidentemente esta configuración de amplificador operacional se usa para impulsar salidas que son parte de la interfaz ILDA estándar para proyectores láser (como mencionó).

http://www.laserist.org/StandardsDocs/ISP05-finaldraft.pdf

Entonces, la tarea principal es crear una señal diferencial a partir de una sola señal.

Una señal diferencial generalmente se usa para entregar una señal analógica en un entorno susceptible al ruido, como bien podrían ser los espectáculos de láser. Cualquier ruido afectará tanto a la copia positiva como a la negativa de la señal aproximadamente por igual, y cuando el receptor recupera la señal restando una de la otra, el ruido se elimina.

Las resistencias R45 y R52 crean cierta protección para los amplificadores operacionales en caso de que las salidas estén en cortocircuito, y posiblemente alguna impedancia que coincida con el cable, aunque no estoy seguro de la necesidad de eso en esta aplicación (no sé las frecuencias involucradas).

Pero, ¿qué pasa con R48 y R49, y la aparente retroalimentación que brindan al amplificador "opuesto"? Creo que podrían implementar una compensación por la atenuación introducida por R45 y R52, útil si las impedancias de entrada del receptor no están balanceadas.