Для збільшення дальності передачі двосмугових систем ущільнення необхідно використовувати лінійні підсилювачі. При цьому до складу підсилювача повинні входити два протівонаправленних підсилюючих елемента, об'єднані, на відміну від односмугових систем передачі (див. Рис. 5.1. І рис. 5.2.), В єдине ціле. При цьому виникає задача поділу сигналів, які передаються в протилежних напрямках. Для цього до складу обладнання лінійних підсилювачів включається розділову пристрій, який називається диференціальної системою, скорочено діфсістемой.
Мал. 6.1. Структура лінійного тракту двосмугової системи передачі.
Так само діфсістеми використовуються в кінцевих стійках багатоканального зв'язку для підключення двопровідних абонентських ліній до чьотирьох каналах.
Основним завданням диференціальних систем є передача сигналу з двухпроводной лінії на вхід підсилювача одного напрямку і сигналу з виходу підсилювача іншого напрямку в двухпроводную лінію з мінімально можливим загасанням. Значення ж загасання на шляху сигналу з виходу одного підсилювача на вхід іншого повинно бути максимально великим, для недопущення виникнення в тракті ланцюга позитивного зворотного зв'язку (ПОС). Таким чином, для ідеальної діфсістеми повинні виконуватися дві умови: ап = 0, аз = ∞. Виконання цих умов може забезпечити бруківка схема.
Мал. 6.2. Диференціальна система.
Двома плечима моста є первинні обмотки трансформатора, включені згідно. У разі рівного розподілу числа витків в первинних обмотках діфсістема називається симетричною, при нерівності числа витків - несиметричною. Ще одним плечем моста є двухпроводная лінія. Для приведення моста в рівноважний стан в четвертому плече моста включається регульований балансний контур, завданням якого є максимально можливе точне відтворення хвильового опору лінії:. Підсилювальні елементи включаються в діагональ моста і у вторинну обмотку трансформатора. Напрямки передачі підсилюючих елементів при цьому не мають значення. При надходженні сигналу на клеми №2 цей сигнал розгалужується і протікає по первинним обмоткам в протилежних напрямках. Оскільки обмотки включаються згідно, магнітні потоки в осерді трансформатора взаємно компенсуються, і у вторинній обмотці струм не індукується. При надходженні сигналу на клеми №3 він по індуктивного зв'язку надходить в діагональ збалансованого моста. Тому різниця потенціалів на клемах №2 дорівнює нулю, і струм також не виникає. Таким чином, досягається високе значення загороджувального загасання.
Розглянемо значення затуханий для всіх напрямків поширення електричних сигналів в диференціальної системі. Для спрощення розрахунків вважатимемо, що трансформатор діфсістеми ідеальний, тобто не має втрат і розсіювання (К.К.Д. = 100%). При передачі сигналу через входи 2 або 3 (рис. 6.2.), Потужність розподіляється між опорами лінії і балансного контура. Таким чином, на двухпроводную лінію надходить половина потужності від джерела.
Аналогічно можна довести, що значення затуханий в інших напрямках передачі також одно
Значення загороджувального загасання залежить від точності настройки балансного контура і становить в загальному випадку:
де перший доданок визначає загасання неузгодженості вхідного опору діфсістеми з лінією через неточності настройки балансного контура. При Zл = ZБК загасання неузгодженості, а, отже, і все вираз (6.3.) Стає рівним нескінченності. У літературі загасання передачі діфсістеми називають так само робочим загасанням, загороджувальні загасання - перехідним загасанням, а загасання неузгодженості - балансним загасанням.
При побудові каналів зв'язку відповідно до рис. 6.1. в разі неврівноваженості діфсістем, в двосторонньому підсилювачі виникають струми зворотного зв'язку. На практиці такі струми існують завжди, оскільки добитися ідеальної збалансованості диференціальної системи на скільки ні будь значний період часу не представляється можливим. Це пов'язано з тим, що опір лінії, яка є одним з плечей моста, має непостійний характер в часі через кліматичних коливань і варіативності підключається до лінії навантаження.
Токи зворотного зв'язку можуть привести до генерації підсилювачів і непрацездатності каналу в цілому. З курсу ТЛЕЦ відомо, що в системі зі зворотним зв'язком генерація виникає при виконанні умов Баркгаузена:
Оскільки при передачі мовних повідомлень через тракт передається досить широкосмуговий сигнал, в його складі практично обов'язково знайдеться хоча б одна гармонійна складова, для якої буде виконуватися друга умова Баркгаузена. Тому вважається, що умовою виникнення, або невиникнення генерації в підсилювачі є перша умова.
У разі двостороннього підсилювача невиконання першого умови означає, що сума загороджувальних затуханий диференціальних систем перевищує суму підсилень обох підсилюючих елементів, тобто підсилювач в цілому володіє загасанням на шляху циркуляції паразитних струмів.
При виконанні умови (6.5.) Генерація в підсилювачі не виникає, і він працює стабільно.
Введемо поняття сумарного посилення:
Сумарне посилення, при якому в підсилювачі виникає генерація, називають критичним (Sкр). Оскільки, чим більше різниця між критичним і сумарним значеннями посилення, тим стійкіше працює підсилювач, вводиться поняття стійкості:
При наявності в каналі кількох підсилювачів кількість петель зворотного зв'язку лавиноподібно наростає, оскільки паразитні струми замикаються через все підсилювачі каналу. При цьому можлива ситуація нестійкої роботи каналу в цілому, не дивлячись на виконання умови недопущення генерації в кожному підсилювачі окремо. Тому прийнято нормувати стійкість тракту в цілому. Значення стійкості за існуючими нормативами не повинно бути менше 1.74 дБ. Ця величина отримала найменування запасу стійкості. і призначена для компенсації змін стану тракту в зв'язку з кліматичними умовами. Досвід експлуатації двопровідних систем зв'язку показує, що домогтися стійкої роботи тракту зв'язку при наявності в ньому більше трьох - чотирьох підсилювачів не представляється можливим.