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バラン、トランスフォーマ【Baluns & Transformers】
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入力50W系の不平衡（アンバランス）信号を100W系の平衡（バランス）信号に変換します。 Model 5100は、立ち上がり時間が15psで、3dBの帯域幅は200kHzから23GHｚと広帯域です。 バラン、トランスフォーマの詳細は、PSPL社サイトをご覧ください。 |
| 5320B バラン | ||
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| 5315A バラン | ||
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| 5100 インバーティング・トランスフォーマ |
| ■ トランスフォーマの動作 |
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| ■ バランの動作 |
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バランのADCへの利用
| Balun 5315A、5320Bのバランは、各々、5331、5100、セミリジット・ケーブルに分けられます。レベル調整用として数dBのアッテネータを挿入することもあります。この接続例は、差動入力タイプの入力例です。50Ω系のラインで終端されており、カタログ・データと相関の取れたデータが得られます。 |
 図1：PSPLバランの接続方法 |
 図2：PSPLバランの等価回路（5315A） |
バランの特性例  |
| バランの高調波特性を見極めるには、挿入損失、差動バランス、位相差から推測します。 リターン・ロスが大きくなると、波形には反射の影響により高調波成分が発生しやすくなります。1GHzでは、18.5dBのリターンロスがあり、インピーダンス・マッチングされていないと、1/8.5相当の波形歪が発生する可能性があります。 この他、位相差が2ps max.あるため、非常に高い周波数成分のノイズが入力クロック信号に対して半周期ごとに発生しやすくなる、差動出力バランスの影響も重なる、入力クロック信号のノイズとその高調波も出やすくなるなども考慮しなければなりません。 そこで、サンプリング・オシロスコープなどを利用して出力振幅を観測し、バランのキャリブレーションを実施する、または、ADC側で位相差、振幅差の制御ができる場合は、ADCでキャリブレーションを実施して使用します。 この他、VNAなどの周波数ドメイン測定器での周波数特性を確認しながらの調整も可能です。 一般に、ADCに利用するバランは、1GHz以下の帯域ではMini-Circuitなどのバランを利用することがあります。ボード上で実装しやすいことから、R&D用途では多用されています。 |
バランの利用方法
| UWB、EGSM/DCS用途などの広帯域バランですが、一般にノイズレベルが-20dB程度が多いと思われます。PSPL社のバラン 5315Aも-40～-50dBのノイズ・レベルです。実測例としてPSPL社の特性を図3に示します。 |
 図4：S11 S21 特性 |
| このことから、以下の点について注意し利用する事をおすすめします。
（１）バランの校正係数を求める （２）ADC側で校正するか、プリアンプ部で調整する |
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