¿Funciona mejor un balun RF con toma central que los balun sin explotar?

Que yo sepa, un transformador convencional es un balun: simplemente conecta una señal de un solo extremo en el lado primario, obtiene la señal balanceada en el lado secundario; al acoplamiento magnético no le importa dónde está la tierra. También ofrece automáticamente aislamiento de CC.

Un circuito equilibrado

Pero veo que los mezcladores y amplificadores de RF de banda ancha también tienen un toque central en el lado balanceado, por ejemplo, Mini-Circuit ofrece muchos baluns con toque central. A menudo veo que el grifo está conectado a tierra (o, a veces, AC acoplado a tierra) y parece no tener ningún propósito (*).

Encontré una nota de aplicación de Mini-Circuit, AN-20-002: Nota de aplicación sobre transformadores , dice:

Para aplicaciones Balun, elija un balun con derivación central en el lado equilibrado, ya que proporciona una amplitud y un equilibrio de fase excelentes.

En otras palabras, ¿un balun con una derivación central no conectada (o sin una) tiene peor balance de amplitud y fase que un balun con derivación central? ¿Por qué? Entonces, ¿una conexión a tierra puede obligar al centro a tener un potencial de tierra común, lo que hace que el lado equilibrado tenga un mejor equilibrio?

(*) Sé que en los mezcladores de diodos balanceados dobles, se necesita un toque central para extraer la señal IF. También leí que una derivación central conectada a tierra puede eliminar el voltaje de modo común excesivo en el lado balanceado, lo que puede degradar el rendimiento de un amplificador diferencial. Pero estoy preguntando sobre el dispositivo balun, no sobre sus aplicaciones.

Respuestas (2)

Para los transformadores/balunes de RF, la capacitancia entre devanados puede desempeñar un papel importante en la reducción de las señales de modo común entre la entrada no balanceada y la salida balanceada. Una capacitancia entre devanados de 1 pF puede no parecer mucho pero, a 1 GHz, es una impedancia de 159 ohmios.

Por lo tanto, si no conecta a tierra la toma central, su balun no funcionará de la manera más efectiva posible porque la salida balanceada estará fuertemente acoplada capacitivamente a la entrada no balanceada. Para la mayoría de los circuitos, esto no importará, pero si confía en un acoplamiento de modo común muy bajo, entonces necesita conectar a tierra la derivación central.

@andy_aka, ¿puede aclarar cómo conectar a tierra la derivación central reduce el acoplamiento capacitivo entre la salida balanceada y la entrada no balanceada del balun? Gracias.
La conexión a tierra de la derivación central garantiza que las señales de modo común acopladas capacitivamente (en el lado no balanceado) tengan más probabilidades de derivarse a tierra en el lado balanceado y la fracción que pasa se igualará en ambos cables activos del lado balanceado. Tal vez deberías simular esto si no puedes seguir mi explicación.
De hecho, estoy trabajando en esa simulación, y no puedo probarme a mí mismo por qué conectar a tierra la derivación central es realmente mejor. De hecho, es peor, en términos de cancelar el voltaje de modo común en el lado balanceado, entonces, quizás mi configuración de simulación es incorrecta. ¿Cómo puedo compartir con ustedes lo que estoy haciendo? ¿Debería comenzar una publicación separada?
@jrive sí, comience una nueva pregunta que creo que es la mejor idea: puede vincular esta pregunta como fuente de su motivación y podría ayudarme a pensar (quiero decir, fue en 2019 cuando respondí esto y puede que no estar prestando tanta atención ahora como lo hice en ese entonces). ¡Adelante, hazme pensar más y plantea una nueva pregunta!

Podría estar equivocado, pero si bien no veo ningún otro requisito que no sea el propósito de los sistemas de audio, ¿el toque central a tierra no crea una señal de RF positiva y negativa en referencia a tierra/neutro, lo que a su vez permite una sola línea? ¿La entrada (+/Grnd) se convertirá en una salida de línea dual (+/-/Grnd)? Esto sería necesario donde la interferencia/estática podría entrar en la línea en un tramo de cable largo. En el destino, si se volviera a invertir, se crearía una señal limpia, ya que la señal de interferencia/estática ahora invertida se cancelaría entre sí.

Los baluns son dispositivos de RF, no dispositivos de audio.
@DavideAndrea Los transformadores balun de frecuencia de audio definitivamente existen, de ahí la confusión de esta respuesta incorrecta.
Ciertamente, existen transformadores de frecuencia de audio, y ciertamente se pueden usar entre un circuito de audio balanceado y uno no balanceado. Pero no se llaman "balun". Balun es un nombre específicamente reservado para un pequeño transformador de RF. He trabajado como ingeniero de audio durante décadas, cuando todavía usábamos transformadores de audio y nunca los llamábamos "baluns". ingenieríaeléctrica123.com/balun
¿Funciona mejor un balun RF con toma central que los balun sin explotar?
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