¿Puede alguien explicarme este circuito de controlador equilibrado?

Mirando el op-amp más alto e ignorando las resistencias \ $ 100 \ Omega \ $, escriba por inspección:

$$ v_ {X +} = v_ {OUTX} + v_ {X -} $$

Para el op-amp inferior, escriba

$$ v_ {X-} = v_ {X +} - v_ {OUTX} $$

Por lo tanto,

$$ v_ {X +} - v_ {X-} = v_ {OUTX} $$

Entonces, este circuito convierte una señal de entrada de terminación única, \ $ 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 definido , los voltajes singulares \ $ v_ {X +} \ $ y \ $ v_ {X -} \ $ no son .

Por ejemplo, sustituyendo la segunda ecuación en los primeros rendimientos

$$ v_ {X +} = v_ {X +} $$

y similarmente

$$ v_ {X-} = v_ {X -} $$

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

$$ v_ {OCM} = \ frac {v_ {X +} + v_ {X -}} {2} =? $$

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

Actualización: sé He visto y analizado este tipo de circuito anteriormente, pero todavía no he encontrado mis notas sobre él.

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

  

El amplificador completo, como está dimensionado aquí, tiene una ganancia de 1. El   la misma cantidad de voltaje en los terminales de entrada aparece en el   terminales de salida. Esto sigue siendo cierto si se suministra cualquier terminal de salida   con cualquier voltaje, como las salidas acopladas a un transformador como (siempre que   los voltajes de salida permanecen dentro del área de voltaje de suministro, por supuesto).

Al principio pensé que el circuito era una bomba de corriente diferencial de Howland.

Similar a este aquí .

Penséquetalvezelacoplamientocruzadohacequelasfuentesdecorrientecompartanelvoltajedisponible.

Perohiceunasimulaciónyaqueelanálisisnoindicóquefueraposible.

Sincarga,lasalida(-)esunaconexiónatierravirtualylasalida(+)esigualalvoltajedeentrada,loquenoesmuyemocionante.

Conunacargade1000ohmios,elvoltajediferencialesel90%delvoltajedeentrada(loqueimplicaunaimpedanciadesalidadeaproximadamente100ohmios),perolasalida(-)estásiguiendolaentradaenaproximadamenteun+4%.

Conunacargade100ohmios,lasformasdeondasevenasí:

• Verde:voltajedeentrada

• Púrpura:salida+

• Rojo:salida-

• Amarillo:voltajedesalidadiferencial

No puedo entender la utilidad de esta funcionalidad si alimenta bobinas directamente.

Editar:

Como Alfred ha señalado, el circuito debe tener una alta impedancia de salida con respecto a lo común, y como dije, la impedancia diferencial de salida es baja y está adaptada a un par trenzado. Por lo tanto, sería un controlador adecuado para una salida balanceada que alimenta a 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 al aplicar una señal de 1 VCA al centro de una resistencia de carga dividida de 100 ohmios, y barrido de 0.1Hz a 10MHz.

Como puede ver, es 10K para frecuencias bajas, se cruza a aproximadamente 2,2 kHz y cae a 150 ohmios a frecuencias altas. Perfecto para situaciones en las que hay tensión de frecuencia de red entre las conexiones a tierra, no tan bueno para frecuencias más altas.

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

enlace

Por lo tanto, la tarea principal es crear una señal diferencial a partir de una sola señal.

Una señal diferencial se usa generalmente para enviar una señal analógica en un entorno susceptible a ruido, como lo demuestra el láser. Cualquier ruido afectará tanto a la copia positiva como a la negativa de la señal de forma aproximadamente igual, y cuando el receptor recupera la señal restando una de la otra, el ruido se elimina.

Los resistores 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 que sea necesario en esta aplicación (no sé las frecuencias) involucrado).

¿Pero qué hay de R48 y R49, y la retroalimentación aparente que proporcionan 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.