Ist ein mittig angezapfter HF-Balun leistungsstärker als nicht angezapfte Baluns?

Meines Wissens nach ist ein herkömmlicher Transformator ein Balun - Sie schließen einfach ein Single-Ended-Signal an der Primärseite an, Sie erhalten das symmetrische Signal an der Sekundärseite - der magnetischen Kopplung ist es egal, wo sich die Masse befindet. Es bietet auch automatisch eine DC-Trennung.

Ein ausgewogener Kreislauf

Aber ich sehe, dass Breitband-HF-Mischer und -Verstärker auch einen Mittelabgriff auf der symmetrischen Seite haben, zum Beispiel bietet Mini-Circuit viele Baluns mit Mittelabgriff an. Ich sehe oft, dass der Abgriff geerdet (oder manchmal AC-gekoppelt mit Masse) ist und anscheinend keinen Zweck erfüllt (*).

Ich habe eine Anwendungsnotiz von Mini-Circuit gefunden, AN-20-002: Application Note on Transformers , da heißt es:

Wählen Sie für Balun-Anwendungen einen Balun mit Mittelanzapfung auf der symmetrischen Seite, da er eine hervorragende Amplituden- und Phasenbalance bietet.

Mit anderen Worten, ein Balun mit einem nicht angeschlossenen Mittelabgriff (oder ohne) hat eine schlechtere Amplituden- und Phasenbalance als ein Balun mit Mittelabgriff? Warum? Eine Verbindung zur Masse kann also dazu führen, dass die Mitte auf gemeinsamem Massepotential liegt, wodurch die symmetrische Seite eine bessere Balance hat?

(*) Ich weiß, dass bei doppelt symmetrischen Diodenmischern ein Mittelabgriff erforderlich ist, um das ZF-Signal zu extrahieren. Ich habe auch gelesen, dass ein geerdeter Mittelabgriff eine übermäßige Gleichtaktspannung auf der symmetrischen Seite entfernen kann, was die Leistung eines Differenzverstärkers beeinträchtigen kann. Aber ich frage nach dem Balun-Gerät, nicht nach seinen Anwendungen.

Antworten (2)

Bei HF-Transformatoren/Baluns kann die Kapazität zwischen den Wicklungen eine große Rolle bei der Reduzierung von Gleichtaktsignalen zwischen unsymmetrischem Eingang und symmetrischem Ausgang spielen. Eine Kapazität von 1 pF zwischen den Wicklungen mag nicht so viel erscheinen, aber bei 1 GHz ist es eine Impedanz von 159 Ohm.

Wenn Sie also den Mittelabgriff nicht erden, arbeitet Ihr Balun nicht so effektiv wie möglich, da der symmetrische Ausgang stark kapazitiv mit dem unsymmetrischen Eingang gekoppelt ist. Für die meisten Schaltungen spielt dies keine Rolle, aber wenn Sie sich auf eine sehr niedrige Gleichtaktkopplung verlassen, müssen Sie den Mittelabgriff erden.

@andy_aka, können Sie bitte klarstellen, wie die Erdung des Mittelabgriffs die kapazitive Kopplung zwischen dem symmetrischen Ausgang und dem unsymmetrischen Eingang des Baluns verringert ... Danke.
Durch die Erdung des Mittenabgriffs wird sichergestellt, dass kapazitiv gekoppelte Gleichtaktsignale (auf der unsymmetrischen Seite) auf der symmetrischen Seite mit größerer Wahrscheinlichkeit zur Erde geleitet werden und der durchkommende Anteil auf beiden heißen Drähten der symmetrischen Seite ausgeglichen wird. Vielleicht sollten Sie dies simulieren, wenn Sie meiner Erklärung nicht folgen können.
Ich arbeite tatsächlich an dieser Simulation, und ich kann mir nicht beweisen, warum es tatsächlich besser ist, den Mittelabgriff zu erden. Tatsächlich ist es schlechter, wenn es darum geht, die Gleichtaktspannung auf der symmetrischen Seite aufzuheben - also, Vielleicht ist mein Simulations-Setup falsch. Wie kann ich mit Ihnen teilen, was ich tue? Soll ich einen separaten Beitrag starten?
@jrive ja, beginne eine neue Frage, die ich für die beste Idee halte - du kannst diese Frage als Quelle für deine Motivation verlinken und es könnte mir helfen, meinen Kopf zusammenzukriegen (ich meine, es war 2019, als ich diese Frage beantwortet habe, und ich kann heute nicht mehr so ​​aufpassen wie damals). Mach weiter - bring mich zum Nachdenken und stelle eine neue Frage!!!

Ich könnte mich irren, aber obwohl ich keine andere Anforderung als den Zweck von Audiosystemen sehe, erzeugt der Mittelabgriff zur Masse nicht ein positives und ein negatives HF-Signal in Bezug auf Masse / Neutralleiter, was wiederum eine einzelne Leitung ermöglicht (+/Grnd) Eingang in einen dualen (+/-/Grnd) Ausgang umwandeln? Dies wäre erforderlich, wenn bei einer langen Kabelstrecke Interferenzen/Statik in die Leitung eindringen könnten. Am Ziel würde eine erneute Invertierung ein sauberes Signal erzeugen, da sich das nun invertierte Interferenz-/Statiksignal gegenseitig aufheben würde.

Baluns sind HF-Geräte, keine Audiogeräte.
@DavideAndrea Es gibt definitiv Audiofrequenz-Balun-Transformatoren, daher die Verwirrung dieser falschen Antwort.
Natürlich gibt es Tonfrequenztransformatoren, und sicherlich können sie zwischen einem symmetrischen und einem unsymmetrischen Audioschaltkreis verwendet werden. Aber sie werden nicht "balun" genannt. Balun ist ein Name, der speziell für einen winzigen HF-Transformator reserviert ist. Ich habe jahrzehntelang als Tontechniker gearbeitet, damals, als wir noch Audioübertrager benutzten, und wir sie nie "Baluns" nannten. electricengineering123.com/balun
Ist ein mittig angezapfter HF-Balun leistungsstärker als nicht angezapfte Baluns?
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