Red Zobel

Las redes Zobel son un tipo de sección de filtro basada en el principio de diseño de impedancia de imagen . Llevan el nombre de Otto Zobel de Bell Labs , quien publicó un artículo muy referenciado sobre filtros de imagen en 1923. [1] La característica distintiva de las redes Zobel es que la impedancia de entrada se fija en el diseño independientemente de la función de transferencia . Esta característica se logra a expensas de un recuento de componentes mucho mayor en comparación con otros tipos de secciones de filtro. Normalmente, la impedancia se especificaría como constante y puramente resistiva . Por esta razón, las redes Zobel también se conocen comoredes de resistencia constante . Sin embargo, es posible cualquier impedancia que se pueda lograr con componentes discretos.

Anteriormente, las redes Zobel se usaban ampliamente en telecomunicaciones para aplanar y ampliar la respuesta de frecuencia de las líneas terrestres de cobre, produciendo una línea de mayor rendimiento que una que originalmente estaba destinada al uso telefónico ordinario. La tecnología analógica ha dado paso a la tecnología digital y ahora se utilizan poco.

Cuando se utiliza para cancelar la parte reactiva de la impedancia del altavoz , el diseño a veces se denomina celda de Boucherot . En este caso, solo la mitad de la red se implementa como componentes fijos, siendo la otra mitad los componentes reales e imaginarios de la impedancia del altavoz . Esta red es más parecida a los circuitos de corrección del factor de potencia utilizados en la distribución de energía eléctrica, de ahí la asociación con el nombre de Boucherot.

Una forma de circuito común de las redes Zobel tiene la forma de una red T puenteada . Este término se usa a menudo para referirse a una red Zobel, a veces incorrectamente cuando la implementación del circuito no es una T.

La base de una red Zobel es un circuito de puente balanceado como se muestra en el circuito de la derecha. La condición para el equilibrio es esa;

Si esto se expresa en términos de un Z 0  = 1 normalizado como se hace convencionalmente en las tablas de filtro, entonces la condición de equilibrio es simplemente;

Los ingenieros de la BBC ecualizaron líneas fijas de audio alrededor de 1959. Las cajas con dos diales negros grandes hacia la parte superior de los racks de equipos son ecualizadores Zobel ajustables. Se utilizan tanto para líneas de transmisión exteriores temporales como para verificar los cálculos del ingeniero antes de construir unidades permanentes.
Z y Z '  para un atenuador Zobel
Z y Z  'para una sección de filtro de paso bajo Zobel
Z y Z ' para una sección de filtro de paso alto Zobel
Z y Z '  para una sección de filtro de paso de banda Zobel
Z y Z '  para una sección de filtro de parada de banda Zobel
Máscara transparente utilizada para ayudar al diseño de redes Zobel. La máscara se coloca sobre un gráfico de la respuesta de la línea y se pueden elegir los valores de los componentes correspondientes a la curva de ajuste más cercana. Esta máscara en particular es para secciones de paso alto.
Una práctica sección de paso alto que incorpora una pérdida básica que se utiliza para corregir la caída del nivel alto
Respuesta de la red Zobel de paso alto para varias pérdidas básicas. Normalizado a y
Sección de ecualizador de baja frecuencia con compensación de la resistencia del inductor. La resistencia r representa la resistencia parásita del inductor no ideal. La resistencia r ' es una resistencia real calculada para compensar r .
Una colección de varios diseños de ecualizador de compensación de temperatura. Algunos se pueden ajustar con enlaces enchufables, otros requieren soldadura. El ajuste no es muy frecuente.
Los componentes internos de un ecualizador de temperatura. El inductor y el condensador de la derecha establecen la frecuencia a la que el ecualizador comienza a funcionar, los bancos de resistencias seleccionables de la izquierda establecen la pérdida básica y, por lo tanto, la cantidad de ecualización.
Un ejemplo de una cadena típica de redes Zobel que se utiliza para la ecualización de línea
Sección en L de Zobel derivada de circuito abierto para una sección de paso alto con pérdida básica
Sección en L de Zobel derivada de cortocircuito para una sección de paso alto con pérdida básica
Una sección completa de paso alto con puente equilibrado en T con pérdida básica
Una sección C balanceada derivada de cortocircuito de paso alto de Zobel con pérdida básica
Una sección media de la serie Zobel general que muestra la igualdad de la función de transferencia con una sección de resistencia constante equivalente
Red Zobel corrigiendo la impedancia del altavoz
Gráfico de respuesta de una línea de video que muestra la respuesta típica
Red Bode para ecualización de alta frecuencia
Red Bode utilizada en un circuito ecualizador.
Gráfico de respuesta del ecualizador de recorte de Bode
Ecualizador de Bode implementado como un ecualizador de resistencia constante Zobel
Red de topología Cauer que se utilizará como impedancia Z de un ecualizador de red Zobel
El puente T de Cauer Zobel implementó el ecualizador de video. La impedancia Z de este ejemplo consiste en una escalera de tres secciones y es adecuada para la ecualización de líneas cortas (entre edificios cercanos, por ejemplo)