Circuito fantasma

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En telecomunicaciones e ingeniería eléctrica, un circuito fantasma es un circuito eléctrico derivado de cables convenientemente dispuestos con una o más rutas conductoras que constituyen un circuito en sí mismo y al mismo tiempo actúan como un conductor de otro. circuito.

Grupo fantasma

Circuito Phantom derivado de dos circuitos de suscriptores

Un grupo fantasma se compone de tres circuitos que se derivan de dos circuitos de un solo canal para formar un circuito fantasma. Aquí, el circuito fantasma es un tercer circuito derivado de dos pares de cables adecuadamente dispuestos, llamados circuitos laterales, siendo cada par de cables un circuito en sí mismo y al mismo tiempo actuando como un conductor del tercer circuito. Los "circuitos laterales" dentro de los circuitos fantasma se pueden acoplar a sus respectivas caídas de voltaje mediante transformadores con derivación central, generalmente llamados "bobinas de repetición". Las derivaciones centrales están en el lado de la línea de los circuitos laterales. La corriente del circuito fantasma se divide uniformemente por las derivaciones centrales. Esto cancela la diafonía del circuito fantasma a los circuitos laterales.

Diagrama mostrando cómo las corrientes fantasma (rojo) cancelan en el transformador. Las corrientes de circuito lateral (azul) no cancelan y se transmiten a través del transformador.

El trabajo fantasma aumentó la cantidad de circuitos en las rutas de larga distancia a principios del siglo XX sin instalar más cables. Phantoming declinó con la adopción de sistemas de transporte.

En teoría, es posible crear un circuito fantasma a partir de otros dos circuitos fantasma y así sucesivamente en una pirámide con un máximo de 2n-1 circuitos derivados de n circuitos originales. Sin embargo, más de un nivel de fantasma no suele ser práctico. El aislamiento entre el circuito fantasma y los circuitos laterales se basa en un equilibrio preciso de la línea y los transformadores. El equilibrio imperfecto da como resultado una diafonía entre los circuitos fantasma y lateral y este efecto se acumula a medida que se agrega cada nivel de fantasmas. Incluso los niveles pequeños de diafonía son inaceptables en los circuitos de telecomunicaciones analógicos, ya que la diafonía del habla sigue siendo inteligible hasta niveles muy bajos.

Alimentación de micrófono fantasma

Los micrófonos de condensador tienen un circuito convertidor de impedancia (amplificador de corriente) que requiere alimentación; además, la cápsula de cualquier micrófono de condensador que no sea de electreto ni de RF requiere que se aplique un voltaje de polarización. Desde mediados hasta finales de la década de 1960, la mayoría de los micrófonos de condensador profesionales equilibrados para grabación y transmisión han utilizado alimentación fantasma. Puede ser proporcionado por fuentes externas de CA o de batería, pero hoy en día la mayoría de las veces está integrado en la mesa de mezclas, la grabadora o el preamplificador de micrófono al que se conectan los micrófonos.

Con mucho, el circuito más común utiliza +48 V CC alimentados a través de un par de resistencias de 6,8 kΩ para cada canal de entrada. Esta disposición ha sido estandarizada por IEC e ISO, junto con una disposición menos utilizada con resistencias de alimentación de +12 V CC y 680 Ω.

En la práctica, la alimentación fantasma permite usar los mismos cables blindados de dos conductores para micrófonos dinámicos y micrófonos de condensador, mientras que es inofensiva para los micrófonos balanceados que no están diseñados para consumirla, ya que el equilibrio del circuito evita que cualquier CC sustancial fluya a través del circuito de salida de esos micrófonos.

Fantasma de CC

Se puede lograr una señalización de CC simple en una línea de telecomunicaciones de manera similar a la alimentación fantasma de micrófonos. Un interruptor conectado a la toma central del transformador en un extremo de la línea puede operar un relé conectado de manera similar en el otro extremo. La ruta de retorno es a través de la conexión a tierra. Esta disposición se puede utilizar para controlar equipos de forma remota.

Fantasmas del circuito portador

Desde la década de 1950 hasta alrededor de la década de 1980, el uso de fantasmas en circuitos de portadores troncales cuádruples en estrella fue un método popular para obtener un circuito de audio de transmisión de alta calidad. El sistema portador de telecomunicaciones FDM multiplexado normalmente no usaba la banda base del cable porque era inconveniente separar las bajas frecuencias con filtros. Por otro lado, se podría formar un fantasma de audio unidireccional a partir de los dos pares (señales de ida y vuelta) que forman el cable de cuadrete en estrella.

Fantasma descargado

Configuración fantasma descargada. Los bobinados de la bobina de carga están dañados de tal manera que el flujo magnético inducido en el núcleo está normalmente en la misma dirección para ambos bobinados. Sin embargo, en la configuración fantasma el flujo cancela.

Fantasma descargado es una configuración fantasma de líneas cargadas (un circuito equipado con bobinas de carga). La idea aquí no es crear circuitos adicionales. Más bien, el propósito es cancelar o reducir en gran medida el efecto de las bobinas de carga instaladas en una línea. La razón para hacer esto es que las líneas cargadas tienen una frecuencia de corte definida y puede desearse ecualizar la línea a una frecuencia más alta que esta, por ejemplo, para hacer un circuito adecuado para el uso de una emisora. Idealmente, la carga se eliminaría o reduciría para una conexión permanente, pero esto no es factible para arreglos temporales, como un requisito para la transmisión exterior. En cambio, se pueden usar dos circuitos en una configuración fantasma para reducir en gran medida la inductancia que insertan las bobinas de carga y, por lo tanto, el efecto de carga.

Diagrama que muestra cómo el flujo debido a las corrientes fantasma (rojo) se cancela en la bobina de carga. Flux debido a corrientes normales de línea (azul) es aditivo.

Funciona porque las bobinas de carga que se usan en las líneas balanceadas tienen dos devanados, uno para cada pata del circuito. Ambos están enrollados en un núcleo común y los devanados están dispuestos de tal manera que el flujo magnético inducido por ambos tiene la misma dirección. Ambos devanados inducen una fem entre sí, así como su propia autoinducción. Este efecto aumenta en gran medida la inductancia de la bobina y, por tanto, su eficacia de carga. Por el contrario, cuando el circuito está en la configuración fantasma, las corrientes en los dos cables de cada par están en la misma dirección y el flujo magnético se cancela. Esto tiene precisamente el efecto contrario y la inductancia se reduce considerablemente.

Esta configuración se usa más comúnmente en los dos pares de un cable de cuatro estrellas. No tiene tanto éxito con otros pares de cables. La diferencia en la ruta de los dos pares puede destruir fácilmente el equilibrio y dar como resultado diafonía e interferencia.

Esta configuración también se puede llamar "pares agrupados". Sin embargo, los "pares agrupados" también puede referirse a la conexión directa de dos líneas en paralelo que no es un circuito fantasma y no reducirá la carga.

Fuentes y referencias