Гибридный трансформатор (также известный как мостовой трансформатор , гибридная катушка или просто гибрид ) — это тип направленного ответвителя , который спроектирован так, чтобы его можно было сконфигурировать как цепь , имеющую четыре сопряженных попарно порта , реализованных с использованием одного или нескольких трансформаторов . Это частный случай более общей концепции гибридного соединителя .
Сигнал, поступающий в один порт, делится поровну между двумя соседними портами, но не появляется в противоположном порту. На принципиальной диаграмме сигнал в W разделяется между X и Z, и никакой сигнал не передается в Y. Аналогично, сигналы в X разделяются на W и Y, а на Z ничего не передается и т. д.
Для правильной работы требуется согласованное характеристическое сопротивление всех четырех портов. Возможны формы гибрида, отличные от катушек трансформатора; Любой формат направленного ответвителя может быть спроектирован как гибрид. Эти форматы включают линии передачи и волноводы .
Основное использование гибридного трансформатора голосового диапазона заключается в преобразовании между 2-проводным и 4-проводным режимом работы в последовательных участках схемы связи , например, в четырехпроводном оконечном наборе . Такое преобразование было необходимо, когда репитеры были введены в двухпроводную схему, что было частой практикой в телефонии начала 20 века . Без гибридов выход одного усилителя подается непосредственно на вход другого, что приводит к неконтролируемым колебаниям обратной связи (верхняя диаграмма). При использовании гибридов выходы и входы изолированы, что обеспечивает правильную работу 2-проводного повторителя. В конце века такая практика стала редкостью, но гибриды продолжали использоваться в линейных картах .
Гибриды реализуются с помощью трансформеров . Были использованы две версии гибридных трансформаторов: версия с одним трансформатором, обеспечивающая несимметричные выходы с заземленным одним концом , и версия с двойным трансформатором, обеспечивающая симметричные порты .
Для использования в 2-проводных повторителях достаточно варианта с одним трансформатором, поскольку усилители в повторителях имеют заземленные входы и выходы. X, Y и Z имеют общую основу . Как показано слева, сигнал на W, 2-проводной порт, появится на точках X и Z. Но поскольку Y соединен мостом от центра катушки к центру X и Z, сигнал не появляется. Сигнал на X появится на W и Y. Но сигнал на Z — это разница между тем, что появляется на Y и через катушку трансформатора на W, который равен нулю. Аналогичные рассуждения доказывают, что обе пары W и Y, X и Z сопряжены.
Когда и 2-проводная , и 4-проводная цепи должны быть сбалансированы , используются гибриды с двойным трансформатором, как показано справа. Сигнал в порт W разделяется между X и Z, но из-за обратного подключения обмоток гасится в порту Y. Сигнал в порт X поступает к W и Y. Но из-за обратного подключения к портам W и Y Z не получает сигнала. Таким образом, пары W & Y, X & Z сопряжены.
Телефонные гибриды используются на телефонных станциях для преобразования 4-проводной линии связи в 2-проводную связь «последней мили» с телефоном абонента . Другой тип гибрида используется в телефонных трубках для преобразования четырех проводов передатчика (наушника) и приемника (микрофона) в двухпроводное линейное соединение. Этот вид гибрида чаще называют «индукционной катушкой» из-за его происхождения от высоковольтных индукционных катушек . Он не вырабатывает высокое напряжение, но, как и высоковольтный вариант, представляет собой повышающий трансформатор , позволяющий согласовать импеданс низкоомного угольного кнопочного передатчика с частями системы с более высоким импедансом. Простая индукционная катушка позже превратилась в своего рода гибрид в качестве меры уменьшения боковых тонов или громкости выходного сигнала микрофона, который подавался обратно в наушник. Без этого собственный голос пользователя телефона в наушнике был бы громче, чем голос собеседника. [1] [2] Сегодня трансформаторная версия гибрида была заменена резисторными сетями и компактными версиями ИС, в которых для выполнения работы гибридной катушки используется электроника на интегральных схемах .
Радиочастотные гибриды используются для разделения радиосигналов, в том числе телевизионных. Разветвитель делит сигнал антенны для подачи на несколько приемников.
Эта статья включает общедоступные материалы из Федерального стандарта 1037C. Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).