¿Qué es un circuito equilibrado?

Un circuito balanceado es un circuito eléctrico o electrónico donde la señal o potencia se transfiere simétricamente en dos cables. A diferencia del circuito no balanceado donde el voltaje se ve en un cable y en el común, la salida del circuito balanceado es generalmente de dos cables con una salida de cable a 180 grados de diferencia de fase del otro cable. El circuito balanceado se utiliza para inmunidad a interferencias electromagnéticas o de alta potencia.

Para un mejor rendimiento de ruido, el circuito balanceado más simple es una salida de transformador que tiene un devanado secundario, que es flotante o tiene una toma central para una conexión común. La mayoría de las aplicaciones de banda base de audio y telecomunicaciones utilizan circuitos balanceados para transmitir señales entre gabinetes de equipos. Las líneas balanceadas comunes son pares trenzados que pueden agruparse como en el cable de 25 pares que también está blindado para aprovechar aún más la inmunidad a las interferencias electromagnéticas.

Los circuitos balanceados más sofisticados pueden usar una etapa de amplificador de transistor tipo puente o una salida de amplificador operacional dual. La salida resultante en inactivo es 0 voltios de corriente alterna (VCA), que es la misma que en la salida del transformador. Una ventaja del accionamiento electrónico sobre el acoplado a transformador es el tamaño y el peso reducidos del circuito resultante. La respuesta de frecuencia de los circuitos electrónicos puros y sin transformador suele ser superior a la de sus homólogos de salida de transformador.

Para una señal acoplada por transformador, aunque el par de señales está balanceado, podría haber un ruido de modo común que puede ser inducido como un voltaje de ruido común y en fase en ambos cables del circuito balanceado. Este ruido es rechazado por una característica conocida como rechazo de modo común, que es la capacidad de los amplificadores operacionales de ignorar cualquier señal que sea común en las entradas inversoras y no inversoras. Idealmente, si las entradas del amplificador operacional están en cortocircuito, cualquier oscilación de entrada de señal no balanceada, dentro de los niveles nominales, da como resultado una salida del amplificador operacional de 0 voltios (V), y esto es un rechazo de modo común.

Los circuitos balanceados utilizan componentes diversos para un mejor manejo del ruido eléctrico. En los circuitos de comunicación, las bobinas de repetición se utilizan para tramos largos de líneas balanceadas para reducir el ruido, como el zumbido producido por los circuitos eléctricos y el ruido de craqueo transitorio con la descarga de un rayo. Estos dispositivos también reducen el ruido de las corrientes de bucle de tierra que se producen cuando la corriente alterna (CA), que se supone que pasa por los cables neutrales, se enruta por error en el cableado de tierra. Esto sucede cuando la terminación de alimentación de CA tiene una conexión de neutro a tierra en el lado del equipo en lugar del gabinete de distribución de alimentación de CA.