Eine Hybridspule (oder Brückentransformator oder manchmal Hybrid ) ist ein Transformator mit drei Wicklungen, der als Schaltung mit vier paarweise konjugierten Anschlüssen konfiguriert ist .
Ein an einem Port ankommendes Signal wird gleichmäßig auf die beiden benachbarten Ports aufgeteilt, erscheint jedoch nicht am gegenüberliegenden Port. In der schematischen Darstellung teilt sich das Signal in W zwischen X und Z auf, und kein Signal geht an Y. In ähnlicher Weise werden Signale in X in W und Y aufgeteilt, ohne dass an Z usw.
Ein korrekter Betrieb erfordert eine angepasste charakteristische Impedanz an allen vier Ports. Hybride sind eine Klasse von Richtkopplern, bei denen die Eingangsportleistung gleichmäßig auf die beiden Ausgangsports aufgeteilt wird. Andere Hybridformen als Transformatorspulen sind möglich; jedes Format von Richtkopplern kann als Hybrid ausgelegt werden. Diese Formate umfassen Übertragungsleitungen und Wellenleiter .
Erläuterung
Die primäre Verwendung einer Sprachband- Hybridspule besteht darin, zwischen 2-Draht- und 4-Draht- Betrieb in sequentiellen Abschnitten einer Kommunikationsschaltung umzuwandeln , beispielsweise in einem 4-Draht-Abschlussgerät . Eine solche Umstellung war notwendig, als Repeater in einer 2-Draht-Schaltung eingeführt wurden, eine häufige Praxis in der Telefonie des frühen 20. Jahrhunderts . Ohne Hybride wird der Ausgang des einen Verstärkers direkt in den Eingang des anderen eingespeist, was zu einer heulenden Situation führt (oberes Diagramm). Durch die Verwendung von Hybriden sind die Ausgänge und Eingänge isoliert, was zu einem korrekten 2-Draht-Repeater-Betrieb führt. Ende des Jahrhunderts wurde diese Praxis selten, aber Hybriden wurden weiterhin in Linecards verwendet .
Schaltpläne
Hybride werden mit Transformatoren realisiert . Es wurden zwei Versionen von Transformator-Hybriden verwendet, die Einzeltransformator-Version mit unsymmetrischen Ausgängen mit einem geerdeten Ende und die Doppeltransformator-Version mit symmetrischen Anschlüssen .
Einzeltransformator
Für den Einsatz in 2-Draht- Repeatern reicht die Single-Trafo-Version, da die Verstärker in den Repeatern geerdete Ein- und Ausgänge haben. X, Y und Z haben eine gemeinsame Basis . Wie links gezeigt, erscheint das Signal an W, dem 2-Draht-Port, an X und Z. Da Y jedoch von der Mitte der Spule zur Mitte von X und Z überbrückt ist, erscheint kein Signal. Das Signal in X wird bei W und Y erscheinen. Aber das Signal bei Z ist die Differenz von dem, was bei Y und durch die Transformatorspule bei W erscheint, was Null ist. Eine ähnliche Argumentation beweist, dass beide Paare, W & Y, X & Z, konjugiert sind.
Doppeltrafo
Wenn sowohl der 2-Draht und die 4-Draht - Schaltungen werden müssen ausgeglichen werden Doppel Transformator Hybriden verwendet, wie rechts dargestellt. Signal an Port W wird zwischen X und Z aufgeteilt, aber aufgrund der umgekehrten Verbindung zu den Wicklungen an Port Y abgebrochen. Signal an Port X geht zu W und Y. Aber aufgrund der umgekehrten Verbindung zu den Ports W und Y erhält Z kein Signal. Somit sind die Paare W & Y, X & Z konjugiert.
Anwendungen
Telefonhybride werden in Telefonzentralen verwendet , um die 4-Draht-Erscheinung in die 2-Draht- Verbindung der letzten Meile zum Telefon des Teilnehmers umzuwandeln . Eine andere Art von Hybrid wird bei Telefonhörern verwendet , um die vier Adern von Sender (Hörer) und Empfänger (Mikrofon) auf die 2-Draht-Leitungsverbindung umzuwandeln. Diese Art von Hybrid wird aufgrund seiner Ableitung von Hochspannungs- Induktionsspulen häufiger als "Induktionsspule" bezeichnet . Sie stellen keine hohe Spannung erzeugen, aber wie die Hochspannungs - Varietät ist es ein Aufwärtstransformator , um die Impedanzanpassung der niederohmigen Kohlen Taste Sender auf die höhere Impedanz Teile des Systems. Die einfache Induktionsspule entwickelte sich später zu einer Form von Hybrid als Maßnahme zur Reduzierung von Mithörtönen oder Lautstärke des Mikrofonausgangs, der zum Ohrhörer zurückgeführt wurde. Ohne dies wäre die eigene Stimme des Telefonbenutzers in der Hörmuschel lauter als die des anderen Teilnehmers. [1] [2] Heute wurde die Transformatorversion des Hybrids durch Widerstandsnetzwerke und kompakte IC-Versionen ersetzt, die integrierte Schaltungselektronik verwenden , um die Aufgabe der Hybridspule zu erfüllen.
Hochfrequenz-Hybride werden verwendet, um Radiosignale, einschließlich Fernsehen, aufzuteilen. Der Splitter teilt das Antennensignal auf, um mehrere Empfänger zu versorgen.
Siehe auch
Verweise
Dieser Artikel enthält gemeinfreies Material aus dem Dokument General Services Administration : "Bundesnorm 1037C" .(zur Unterstützung von MIL-STD-188 )
Externe Links
- Douglas Rice (2008) Modellierung von Telefonie-Hybriden als 2 × 2 Matrizen
