15 | 08 | 2018
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3765
Просмотры материалов : 8796007

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
Сейчас на сайте:
  • 20 гостей
  • 1 робот
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Аттенюаторы PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.01.2017 07:34

Аттенюаторы

Глава 1 - Усилители и активные устройства


Аттенюаторы являются пассивными устройствами. Это удобно, чтобы обсудить их вместе с децибел. Аттенюаторы ослабить или ослаблять высокий уровень выходного сигнала генератора сигнала, например, чтобы обеспечить более низкий сигнал уровня что - то вроде антенный вход чувствительного радиоприемника. (Рисунок ниже ) аттенюатора может быть встроен в генератор сигналов, или быть автономным устройством. Это может обеспечить фиксированное или регулируемое количество затухания. Секция аттенюатора может также обеспечить изоляцию между источником и беспокойного нагрузки.




Постоянное аттенюатора сопротивление сравнивается с источником полного сопротивления Z I и импеданса нагрузки Z O. Для радиочастотного оборудования Z 50 Ω.

В случае автономного аттенюатора, он должен быть помещен последовательно между источником сигнала и нагрузки по разламывают пути сигнала , как показано на рисунке выше . Кроме того, он должен соответствовать как источник сопротивления Z I и сопротивление нагрузки Z O, обеспечивая при этом определенное количество затухания. В этом разделе мы рассмотрим только специальный, и самый распространенный, случай, когда полное сопротивление источника и нагрузки равны. Не рассматривается в этом разделе, неравные импедансов источника и нагрузки могут быть сопоставлены с помощью секции аттенюатора. Тем не менее, состав является более сложным.




T раздел и раздел аттенюаторы П являются общими формами.


Общие конфигурации сети Т и П , показанные на рисунке выше

Несколько секций аттенюатора может быть каскадным , когда даже слабые сигналы необходимы как показано на рисунке ниже .

Децибелы

Коэффициенты напряжения, используемый в конструкции аттенюаторы часто выражаются в децибелах. Отношение напряжения (K ниже) должна быть получена из затухания в децибелах. Силовые отношения, выраженные в децибелах являются аддитивными. Например, аттенюатор 10 дБ с последующим аттенюатором 6 дБ обеспечивает 16дБ затухания в целом.

10 дБ + 6 дБ = 16 дБ

Изменение уровня звука заметны примерно пропорционально логарифму отношения мощности (P I / P - O).

уровень звуковой = log 10 (P I / P O)

Изменение 1 дБ в звуковой сигнал уровня едва заметен для слушателя, в то время как 2 дБ легко заметен. Затухание 3 дБ соответствует мощность резания в два раза, в то время как коэффициент усиления 3 дБ соответствует удвоению уровня мощности. Коэффициент усиления -3 дБ является такой же, как ослабление +3 дБ, что соответствует половине первоначального уровня мощности.

Изменение мощности в децибелах с точки зрения соотношения мощности является:

дБ = 10 log 10 (P I / P O)

Если предположить , что нагрузка R I при P I является такой же , как нагрузочным резистором R O при P O (R I = Р О), то децибел могут быть получены из соотношения напряжения (V I / V O) или текущий коэффициент (I I / O):

P O = V O I O = V 2 O / R = I O 2 R

P I = V I I I = V I 2 / R = I I 2 R

дБ = 10 log 10 (P I / P O) = 10 log 10 (V I 2 / V 2 O) = 20 log 10 (V I / V O)

дБ = 10 log 10 (P I / P O) = 10 log 10 (I I 2 / I 2 O) = 20 log 10 (I I / I O)

Два наиболее часто используемые формы уравнения децибел являются:

дБ = 10 log 10 (P I / P O) или дБ = 20 log 10 (V I / V O)

Мы будем использовать последнюю форму, так как нам нужно соотношение напряжения. Еще раз, отношение напряжения форма уравнения только в том случае, когда два соответствующих резисторов равны. То есть, источник и сопротивление нагрузки должны быть равны.


Пример:

Мощность в аттенюатора составляет 10 Вт, мощность равна 1 Вт. Найти затухание в дБ.

дБ = 10 log 10 (P I / P - O) = 10 log 10 (10/1) = 10 log 10 (10) = 10 (1) = 10 дБ


Пример:

Найти отношение ослабления напряжения (K = (V I / V O)) для аттенюатора 10 дБ.

дБ = 10 = 20 log 10 (V I / V O)

10/20 = log 10 (V I / V O)

10 10/20 = 10 log 10 (V I / V O)

3.16 = (V I / V O) = A P (отношение)


Пример:

Мощность в аттенюатора составляет 100 милливатт, то из мощности 1 мВт. Найти затухание в дБ.

дБ = 10 log 10 (P I / P - O) = 10 log 10 (100/1) = 10 log 10 (100) = 10 (2) = 20 дБ


Пример:

Найти отношение ослабления напряжения (K = (V I / V O)) для аттенюатора 20 дБ.

дБ = 20 = 20 log 10 (V I / V O)

10 20/20 = 10 log 10 (V I / V O)

10 = (V I / V O) = K

Т-секция аттенюатора

Аттенюаторы Т и П должны быть подключены к источнику Z и импеданса Z нагрузки. Z - (стрелки) , указывая в сторону от аттенюатора на рисунке ниже показывают это. Z - (стрелки) , указывая в сторону аттенюатора указывает на то, что импеданс глядя в аттенюатора с нагрузкой Z на противоположном конце Z, Z = 50 Ω для нашего случая. Это сопротивление является константой (50 Ω) относительно attenuation- сопротивление не изменяется, когда затухание изменяется.

В таблице на рисунке ниже приведены значения резисторов для Т и П аттенюаторы , чтобы соответствовать 50 Ω источник / нагрузка, как это обычное требование в радиочастотном работе.

Телефон коммунальные и другие аудио работа часто требует согласования до 600 Ом. Умножить все значения R соотношением (600/50) для коррекции 600 Ω соответствия. Умножая на 75/50 будет преобразовывать значения таблицы, чтобы соответствовать 75 Ω источника и нагрузки.




Формулы для T-секции аттенюатора резисторов, учитывая K, соотношение ослабления напряжения, а Z I = Z O = 50 Ом.

Величина затухания обычно указывается в децибелах (дБ). Хотя, нам нужно напряжение (или ток) отношение К найти значения резисторов из уравнений. См термин дБ / 20 в мощности 10 срока для вычисления коэффициента напряжения K от дБ, выше.

Т (и ниже П) конфигурации наиболее часто используются , поскольку они обеспечивают двунаправленную соответствия. То есть, вход и выход аттенюатора может быть заменен на конец конца и по-прежнему соответствовать импедансов источника и нагрузки при подаче такой же затухание.

Отсоединение источника и глядя в справа в точке V I, мы должны видеть серию параллельная комбинация R 1, R 2, R 1 и Z похожий на эквивалентное сопротивление Z IN, так же , как источник / сопротивления нагрузки Z: (нагрузка Z подключен к выходу.)

Z IN = R 1 + (R 2 || (R 1 + Z))

Например, подставить значения 10 дБ из таблицы 50 Ω аттенюатора для R 1 и R 2 , как показано на рисунке ниже .

Z IN = 25,97 + (35,14 || (25,97 + 50))

Z IN = 25,97 + (35,14 || 75.97)

Z IN = 25,97 + 24,03 = 50

Это показывает нам , что мы видим 50 Ω глядя прямо в пример аттенюатора (рис ниже ) с 50 Ω нагрузки.

Замена генератора источника, отключая нагрузки Z на V O, и , глядя в слева, должен дать нам то же уравнение , как и выше для импеданса при V O, в силу симметрии. Кроме того, три резистора должны быть значения, которые подают требуемое затухание от входа до выхода. Это достигается с помощью уравнений для R 1 и R 2 выше применительно к Т -attenuator ниже.




10 дБ Т-секция аттенюатора для вставки между 50 Ω источника и нагрузки.

PI-секция аттенюатора

В таблице на рисунке ниже приведены значения номиналов резисторов для П аттенюатора , совпадающим с 50 Ω источник / нагрузка на некоторых общих уровней ослабления. Резисторы, соответствующие другим уровням ослабления может быть вычислен из уравнений.




Формулы для Π сечения аттенюатор резисторов, учитывая K, соотношение ослабления напряжения, а Z I = Z O = 50 Ом.

Выше, относятся к я-аттенюатора ниже.

Какие значения резистора будут необходимы для обоих П аттенюаторов на 10 дБ затухания , соответствующих 50 Ω источника и нагрузки?




10 дБ Π сечения аттенюатор пример для сравнения 50 Ω источника и нагрузки.

10 дБ соответствует соотношению ослабления напряжения K = 3,16 в рядом с последней строке приведенной выше таблицы. Передача значения резистора в этой строке резисторов на схеме на рисунке выше .

L-секция аттенюатора

В таблице на рисунке ниже приведены значения номиналов резисторов для L аттенюаторы , чтобы соответствовать 50 Ω источник / нагрузка.

В таблице на рисунке ниже списки значений резисторов для альтернативной формы. Обратите внимание, что значения резистора не одинаковы.




L-секция аттенюатора таблица для 50 Ω источника и сопротивления нагрузки.

Выше , относятся к L аттенюатор ниже.




Альтернативная форма L-секция аттенюатора таблица для 50 Ω источника и сопротивления нагрузки.

Мостовой T аттенюатора

В таблице на рисунке ниже списки значений резисторов для мостиковых T аттенюаторы , чтобы соответствовать 50 Ω источника и нагрузки. Мостиком-T аттенюатора не часто используется. Почему нет?




Формулы и сокращенные таблицы для мостового-T аттенюатора секции, Z = 50 Ω.

Каскадные разделы

Секции аттенюатора может быть каскадно как показано на рисунке ниже для более затухания , чем могут быть доступны из одной секции. Например два 10 дБ аттенюаторы могут быть каскадными, чтобы обеспечить 20 дБ ослабления значения дБ аддитивностью. Коэффициент ослабления напряжения K или V I / V O для аттенюатора секции 10 дБ 3.16. Коэффициент ослабления напряжения для двух каскадных секций является произведением двух K S или 3.16x3.16 = 10 для двух каскадно секций.




Каскадные секции аттенюатора: затухание дБ добавка.

Переменная затухание может быть обеспечено дискретными шагами по коммутируемым аттенюатора. Пример На рисунке ниже , показаны в положении 0 дБ, способен от 0 до 7 дБ ослабления аддитивным переключения ни один, один или несколько разделов.




Коммутируемым аттенюатора: затухание переменной дискретно.

Типичная мульти секция аттенюатора имеет больше секций, чем на рисунке выше показывает. Добавление секции 3 или 8 дБ выше позволяет устройству покрытия до 10 дБ и за ее пределами. Более низкие уровни сигнала достигается за счет добавления 10 дБ и 20 дБ секций или бинарного нескольких 16 секции дБ.

РФ аттенюаторы


Для радиочастотной (РЧ) работы (<1000 МГц), отдельные секции должны быть установлены в экранированных отсеках, чтобы помешать емкостной связи, если более низкие уровни сигнала должны быть достигнуты на самых высоких частотах. Отдельные разделы коммутируемых аттенюаторов в предыдущем разделе установлены в экранированных секциях. Дополнительные меры могут быть приняты, чтобы расширить диапазон частот за пределы 1000 МГц. Это включает в себя конструкцию из специальной формы свинцово-менее резистивных элементов.




Коаксиальный Т-аттенюатора для работы радиочастоты.

Коаксиальный Т-секция аттенюатора , состоящий из резистивного стержней и резистивный диска показано на рисунке выше . Эта конструкция может использоваться до нескольких гигагерц.

Коаксиальная версия Π будет иметь один резистивный стержень между двумя резистивными дисков в коаксиальной линии как показано на рисунке ниже .





Коаксиальная Π-аттенюатора для работы радиочастоты.

Соединители радиочастотные, не показаны, прикреплены к концам выше T и П аттенюаторов. Соединители позволяют отдельным аттенюаторы каскадно, в дополнение к соединению между источником и нагрузкой. Например, дБ аттенюатор 10 может быть помещен между беспокойного источником сигнала и больших затрат рабочего анализатора спектра. Несмотря на то, что мы не может понадобиться затухание, дорогостоящее испытательное оборудование защищено от источника, ослабляя любое перенапряжение.

Резюме: аттенюаторы

  • Аттенюатор снижает входной сигнал на более низком уровне.
  • Величина ослабления определяется в децибелах (дБ). Значения децибелах добавка для каскадных секций аттенюатора.
  • дБ от коэффициента мощности: дБ = 10 log 10 (P I / P O)
  • дБ от соотношения напряжения: дБ = 20 log 10 (V I / V O)
  • Т и П раздел аттенюаторы являются наиболее распространенные конфигурации схемы.
Обновлено 17.01.2017 07:40
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья