ハイブリッド変圧器

ハイブリッド トランス(ブリッジ トランス、ハイブリッド コイル、または単にハイブリッドとも呼ばれる) は、1 つ以上のトランスを使用して実装され、ペアで共役な4 つのポートを持つ回路として構成されるように設計された方向性結合器の一種です。これは、ハイブリッド結合器のより一般的な概念の特殊なケースです。

1 つのポートに到着した信号は、隣接する 2 つのポートに均等に分割されますが、反対側のポートには表示されません。回路図では、W への信号は X と Z に分割され、Y には信号が渡されません。同様に、X への信号は W と Y に分割され、Z には信号が渡されません。

正しく動作するには、 4 つのポートすべてで特性インピーダンスが一致している必要があります。トランス コイル以外のハイブリッド形式も可能であり、あらゆる形式の方向性結合器をハイブリッドとして設計できます。これらの形式には、伝送線路と導波管が含まれます。

音声帯域ハイブリッド変圧器の主な用途は、たとえば4 線終端装置などの通信回路の連続セクションで2 線と4 線の動作を変換することです。このような変換は、20 世紀初頭の電話技術でよく行われていた 2 線回路に中継器が導入されたときに必要でした。ハイブリッドがなければ、一方の増幅器の出力がもう一方の増幅器の入力に直接送られ、制御不能なフィードバック発振が発生します (上の図)。ハイブリッドを使用すると、出力と入力が分離され、2 線中継器が正しく動作します。20 世紀後半には、この方法はまれになりましたが、ライン カードではハイブリッドが引き続き使用されました。

ハイブリッドはトランスを使用して実現されます。トランスハイブリッドには 2 つのバージョンが使用されました。1 つは片端が接地されたアンバランス出力を提供するシングルトランスバージョン、もう 1 つはバランスポートを提供するダブルトランスバージョンです。

2 線式 リピータで使用する場合、リピータ内の増幅器の入力と出力は接地されているため、トランス 1 個のみのバージョンで十分です。X、Y、Z は共通接地を共有します。左に示すように、2 線式ポート W への信号は X と Z に現れます。しかし、Y はコイルの中心から X と Z の中心にブリッジされているため、信号は現れません。X への信号は W と Y に現れます。しかし、Z の信号は Y に現れるものと、トランス コイルを介して W に現れるものの差であり、ゼロです。同様の推論により、W と Y、X と Z の両方のペアが共役であることが証明されます。

2 線式回路と4 線式回路の両方をバランスさせる必要がある場合は、右に示すように、ダブルトランスハイブリッドが使用されます。ポート W に入る信号は X と Z に分割されますが、巻線への逆接続により、ポート Y でキャンセルされます。ポート X に入る信号は W と Y に送られます。しかし、ポート W と Y への逆接続により、Z には信号が送られません。したがって、W と Y、X と Z のペアは共役です。

電話ハイブリッドは、電話交換機で4 線接続を加入者の電話への 2 線ラスト マイル接続に変換するために使用されます。電話機のハンドセットでは、送信機 (イヤピース) と受信機 (マイク) の 4 線を 2 線回線接続に変換するため、別の種類のハイブリッドが使用されます。この種類のハイブリッドは、高電圧誘導コイルから派生したため、一般的には「誘導コイル」と呼ばれます。高電圧は生成しませんが、高電圧の種類と同様に、低インピーダンスのカーボン ボタン送信機をシステムの高インピーダンス部分にインピーダンス整合するための昇圧トランスです。単純な誘導コイルは、後に、側音低減対策、またはイヤピースにフィードバックされるマイク出力の音量としてハイブリッドの一種に進化しました。これがなければ、電話ユーザー自身の声がイヤピースで相手の声よりも大きく聞こえます。^{[1] [2]} 現在、ハイブリッドの変圧器バージョンは、抵抗ネットワークとコンパクトなICバージョンに置き換えられており、ハイブリッドコイルの役割を果たすために 集積回路電子機器を使用しています。

無線周波数ハイブリッドは、テレビを含む無線信号を分割するために使用されます。スプリッターはアンテナ信号を分割して、複数の受信機に供給します。

• マジックティー
• ラットレースカプラ

• ダグラス・ライス (2008) テレフォニーハイブリッドを 2 × 2 行列としてモデル化する

 この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。( MIL-STD-188 をサポート)。