Un transformador híbrido (también conocido como transformador de puente , bobina híbrida o simplemente híbrido ) es un tipo de acoplador direccional que está diseñado para configurarse como un circuito que tiene cuatro puertos conjugados en pares, implementados mediante uno o más transformadores . Es un caso particular del concepto más general de acoplador híbrido .
Una señal que llega a un puerto se divide equitativamente entre los dos puertos adyacentes, pero no aparece en el puerto opuesto. En el diagrama esquemático, la señal que llega a W se divide entre X y Z, y ninguna señal pasa a Y. De manera similar, las señales que llegan a X se dividen en W e Y, pero ninguna pasa a Z, etc.
Para que el funcionamiento sea correcto, es necesario que los cuatro puertos tengan una impedancia característica adecuada . Son posibles otras formas de híbridos además de las bobinas de transformador; cualquier formato de acoplador direccional puede diseñarse para que sea híbrido. Estos formatos incluyen líneas de transmisión y guías de ondas .
El uso principal de un transformador híbrido de banda vocal es convertir entre el funcionamiento de 2 y 4 hilos en secciones secuenciales de un circuito de comunicaciones , por ejemplo, en un conjunto de terminación de cuatro hilos . Dicha conversión fue necesaria cuando se introdujeron los repetidores en un circuito de 2 hilos, una práctica frecuente en la telefonía de principios del siglo XX . Sin híbridos, la salida de un amplificador alimenta directamente la entrada del otro, lo que da como resultado una oscilación de retroalimentación incontrolable (diagrama superior). Al usar híbridos, las salidas y las entradas están aisladas, lo que da como resultado un funcionamiento correcto del repetidor de 2 hilos. A finales de siglo, esta práctica se volvió poco común, pero los híbridos continuaron utilizándose en las tarjetas de línea .
Los híbridos se realizan mediante transformadores . Se utilizaron dos versiones de híbridos de transformador: la versión de transformador único que proporciona salidas no balanceadas con un extremo conectado a tierra y la versión de transformador doble que proporciona puertos balanceados .
Para su uso en repetidores de 2 cables , la versión con un solo transformador es suficiente, ya que los amplificadores de los repetidores tienen entradas y salidas conectadas a tierra. X, Y y Z comparten una conexión a tierra común . Como se muestra a la izquierda, la señal que entra en W, el puerto de 2 cables, aparecerá en X y Z. Pero como Y está puenteado desde el centro de la bobina al centro de X y Z, no aparece ninguna señal. La señal que entra en X aparecerá en W e Y. Pero la señal en Z es la diferencia de lo que aparece en Y y, a través de la bobina del transformador, en W, que es cero. Un razonamiento similar demuestra que ambos pares, W e Y, X y Z, son conjugados.
Cuando se deben equilibrar tanto los circuitos de 2 cables como los de 4 cables , se utilizan híbridos de doble transformador, como se muestra a la derecha. La señal que entra en el puerto W se divide entre X y Z, pero debido a la conexión invertida a los devanados, se cancela en el puerto Y. La señal que entra en el puerto X va a W e Y. Pero debido a la conexión invertida a los puertos W e Y, Z no recibe señal. Por lo tanto, los pares, W e Y, X y Z, son conjugados.
Los híbridos telefónicos se utilizan en las centrales telefónicas para convertir la apariencia de 4 cables en la conexión de última milla de 2 cables al teléfono del abonado. En los teléfonos se utiliza un tipo diferente de híbrido para convertir los cuatro cables del transmisor (auricular) y el receptor (micrófono) en la conexión de línea de 2 cables. Este tipo de híbrido se denomina más comúnmente "bobina de inducción" debido a su derivación de las bobinas de inducción de alto voltaje . No produce un alto voltaje, pero al igual que la variedad de alto voltaje, es un transformador elevador para adaptar la impedancia del transmisor de botón de carbono de baja impedancia a las partes de mayor impedancia del sistema. La bobina de inducción simple luego evolucionó a una forma de híbrido como medida de reducción del tono local o volumen de salida del micrófono que se retroalimentaba al auricular. Sin esto, la propia voz del usuario del teléfono sonaría más fuerte en el auricular que la de la otra persona. [1] [2] Hoy en día, la versión de transformador del híbrido ha sido reemplazada por redes de resistencias y versiones de CI compactos, que utilizan electrónica de circuito integrado para hacer el trabajo de la bobina híbrida.
Los híbridos de radiofrecuencia se utilizan para dividir las señales de radio, incluida la televisión. El divisor divide la señal de la antena para alimentar varios receptores.
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