Kapag bumubuo ng mga electronic circuit, kadalasang kinakailangan upang malutas ang problema ng pagpapalakas ng mga signal - pagtaas ng kanilang amplitude o kapangyarihan. Ngunit may mga sitwasyon kung kailan kinakailangan ang antas ng signal, sa kabaligtaran, upang humina. At ang gawaing ito ay hindi kasing simple ng tila sa unang tingin.
Nilalaman
Ano ang isang attenuator at paano ito gumagana
Ang attenuator ay isang aparato para sa sadyang at normal na pagbabawas ng amplitude o kapangyarihan ng isang input signal nang hindi binabaluktot ang hugis nito.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga attenuator na ginagamit sa hanay ng dalas ng radyo - boltahe divider na may resistors o capacitors. Ang input signal ay ipinamamahagi sa pagitan ng mga resistors sa proporsyon sa mga resistances. Ang pinakasimpleng solusyon ay isang divider ng dalawang resistors. Ang nasabing attenuator ay tinatawag na L-shaped (sa dayuhang teknikal na panitikan - L-shaped). Alinmang panig ng hindi balanseng device na ito ay maaaring magsilbi bilang input at output.Ang isang tampok ng G-attenuator ay isang mababang antas ng pagkalugi kapag tumutugma sa input at output.
Mga uri ng attenuator
Sa pagsasagawa, ang G-attenuator ay hindi gaanong ginagamit - pangunahin upang tumugma sa mga resistensya ng input at output. Ang mga P-type na device (sa banyagang literatura Pi - mula sa Latin na letrang π) at T-type na mga device ay ginagamit nang mas malawak para sa normalized attenuation ng mga signal. Ang prinsipyong ito ay nagpapahintulot sa iyo na lumikha ng mga device na may parehong input at output impedance (ngunit, kung kinakailangan, maaari kang gumamit ng iba't ibang mga).
Ipinapakita ng figure ang mga hindi balanseng device. Ang pinagmulan at pagkarga ay dapat na konektado sa kanila na may hindi balanseng mga linya - mga coaxial cable, atbp. mula sa anumang direksyon.
Para sa mga balanseng linya (twisted pair, atbp.), ang mga balanseng circuit ay ginagamit - kung minsan ay tinatawag silang H- at O-type na mga attenuator, bagaman ito ay mga pagkakaiba-iba lamang ng mga nakaraang device.
Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang (dalawang) resistors, ang mga uri ng attenuator na T- (H-) ay na-convert sa mga tulay.
Ang mga attenuator ay ginawa ng industriya sa anyo ng mga kumpletong device na may mga konektor para sa koneksyon, ngunit maaari rin silang gawin sa isang naka-print na circuit board bilang bahagi ng isang pangkalahatang circuit. Ang resistive at capacitive attenuators ay may malubhang plus - hindi sila naglalaman ng mga di-linear na elemento, na hindi nakakasira sa signal at hindi humahantong sa paglitaw ng mga bagong harmonika sa spectrum at ang pagkawala ng mga umiiral na.
Bilang karagdagan sa resistive, may iba pang mga uri ng attenuators. Malawakang ginagamit sa teknolohiyang pang-industriya:
- limit at polarization attenuators - batay sa mga katangian ng disenyo ng mga waveguides;
- absorbing attenuator - ang pagpapalambing ng signal ay nagiging sanhi ng pagsipsip ng kapangyarihan ng mga espesyal na napiling materyales;
- optical attenuator;
Ang mga uri ng device na ito ay ginagamit sa teknolohiya ng microwave at sa light frequency range. Sa mababa at mga frequency ng radyo, ginagamit ang mga attenuator batay sa mga resistor at capacitor.
Pangunahing katangian
Ang pangunahing parameter na tumutukoy sa mga katangian ng mga attenuator ay ang attenuation coefficient. Ito ay sinusukat sa decibel. Upang maunawaan kung gaano karaming beses ang amplitude ng signal ay bumababa pagkatapos na dumaan sa attenuating circuit, kinakailangan upang muling kalkulahin ang koepisyent mula sa mga decibel hanggang sa mga oras. Sa output ng isang aparato na binabawasan ang signal amplitude ng N decibels, ang boltahe ay magiging M beses na mas kaunti:
M=10(N/20) (para sa kapangyarihan — M=10(N/10)) .
Baliktad na pagkalkula:
N=20⋅log10(M) (para sa kapangyarihan N=10⋅log10(M)).
Kaya, para sa isang attenuator na may Kosl \u003d -3 dB (ang koepisyent ay palaging negatibo, dahil ang halaga ay palaging bumababa), ang output signal ay magkakaroon ng amplitude na 0.708 mula sa orihinal. At kung ang output amplitude ay dalawang beses na mas mababa kaysa sa orihinal, kung gayon ang Kosl ay humigit-kumulang katumbas ng -6 dB.
Ang mga formula ay medyo kumplikado para sa mga kalkulasyon ng kaisipan, kaya mas mainam na gumamit ng mga online na calculator, kung saan marami ang nasa Internet.
Para sa mga adjustable na device (hakbang o makinis), ang mga limitasyon sa pagsasaayos ay ipinahiwatig.
Ang isa pang mahalagang parameter ay ang wave impedance (impedance) sa input at output (maaari silang pareho). Ang paglaban na ito ay nauugnay sa isang katangian tulad ng standing wave ratio (SWR) - madalas itong ipinahiwatig sa mga produktong pang-industriya. Para sa isang purong resistive load, ang koepisyent na ito ay kinakalkula ng formula:
- SWR=ρ/R kung ρ>R, kung saan ang R ay ang load resistance at ρ ay ang wave impedance ng linya.
- SWR= R/ρ kung ρ<R.
Ang SWR ay palaging mas malaki kaysa o katumbas ng 1. Kung R=ρ, ang lahat ng kapangyarihan ay inililipat sa load. Kung mas magkakaiba ang mga halagang ito, mas malaki ang pagkawala.Kaya, sa SWR = 1.2, 99% ng kapangyarihan ay maaabot ang pag-load, at sa SWR = 3 - na 75%. Kapag kumokonekta ng 75 ohm attenuator sa isang 50 ohm cable (o vice versa), SWR = 1.5 at ang pagkawala ay magiging 4%.
Iba pang mahahalagang tampok na babanggitin:
- saklaw ng dalas ng pagpapatakbo;
- pinakamataas na kapangyarihan.
Mahalaga rin ang tulad ng isang parameter bilang katumpakan - nangangahulugan ito ng pinahihintulutang paglihis ng pagpapalambing mula sa nominal. Para sa mga pang-industriyang attenuator, ang mga katangian ay inilalapat sa kaso.
Sa ilang mga kaso, ang kapangyarihan ng aparato ay mahalaga. Ang enerhiya na hindi pa nakarating sa mamimili ay napapawi ng mga elemento ng attenuator, kaya mahalaga na maiwasan ang labis na karga.
Mayroong mga formula para sa pagkalkula ng mga pangunahing katangian ng mga resistive attenuator ng iba't ibang mga disenyo, ngunit ang mga ito ay masalimuot at naglalaman ng mga logarithms. Samakatuwid, upang magamit ang mga ito, kailangan mo ng hindi bababa sa isang calculator. Samakatuwid, para sa pagkalkula sa sarili ay mas maginhawang gumamit ng mga espesyal na programa (kabilang ang online).
Mga naaayos na attenuator
Ang attenuation coefficient at SWR ay apektado ng halaga ng lahat ng elementong bumubuo sa attenuator, kaya gumawa ng mga device batay sa mga resistor na may maayos na regulasyon ng mga parameter ay mahirap. Sa pamamagitan ng pagbabago ng pagpapalambing, kinakailangan upang ayusin ang SWR at vice versa. Ang ganitong mga problema ay maaaring malutas sa pamamagitan ng paggamit ng mga amplifier na may gain na mas mababa sa 1.
Ang ganitong mga aparato ay binuo sa mga transistors o OU, ngunit may problema sa linearity. Hindi madaling gumawa ng amplifier na hindi nakaka-distort sa waveform sa malawak na frequency range. Ang sunud-sunod na regulasyon ay mas malawak na ginagamit - ang mga attenuator ay konektado sa serye, ang kanilang pagpapahina ay idinagdag. Ang mga circuit na kailangan ay pinaliit (mga relay contact atbp).Kaya ang nais na attenuation coefficient ay nakuha nang hindi binabago ang paglaban ng alon.
May mga disenyo ng mga aparato para sa pagpapahina ng signal na may maayos na pagsasaayos, na binuo sa mga broadband transformer (SHPT). Ginagamit ang mga ito sa teknolohiya ng amateur na komunikasyon sa mga kaso kung saan mababa ang mga kinakailangan para sa pagtutugma ng input at output.
Ang makinis na pag-tune ng mga attenuator na binuo sa mga waveguides ay nakakamit sa pamamagitan ng pagbabago ng mga geometric na sukat. Ang mga optical attenuator ay ginawa din na may makinis na kontrol sa pagpapalambing, ngunit ang mga naturang aparato ay may medyo kumplikadong disenyo, dahil naglalaman sila ng isang sistema ng mga lente, optical filter, atbp.
Lugar ng aplikasyon
Kung ang attenuator ay may iba't ibang mga input at output resistance, kung gayon, bilang karagdagan sa pagpapalambing function, maaari itong kumilos bilang isang pagtutugma ng aparato. Kaya, kung kailangan mong ikonekta ang mga cable na 75 at 50 ohms, maaari kang maglagay ng isang naaangkop na kinakalkula sa pagitan nila, at kasama ang normalized attenuation, maaari mo ring iwasto ang antas ng pagtutugma.
Sa pagtanggap ng mga kagamitan, ang mga attenuator ay ginagamit upang maiwasan ang labis na karga ng mga input circuit na may malakas na pekeng radiation. Sa ilang mga kaso, ang pagpapahina ng nakakasagabal na signal, kahit na kasabay ng mahinang nais na signal, ay maaaring mapabuti ang kalidad ng pagtanggap sa pamamagitan ng pagbabawas ng antas ng intermodulation interference.
Sa teknolohiya ng pagsukat, ang mga attenuator ay maaaring gamitin bilang decoupling - binabawasan nila ang epekto ng pagkarga sa pinagmulan ng reference signal. Ang mga optical attenuator ay malawakang ginagamit sa pagsubok ng kagamitan sa transceiver para sa mga linya ng komunikasyon ng fiber optic.Sa kanilang tulong, ang pagpapalambing sa isang tunay na linya ay na-modelo at ang mga kondisyon at mga hangganan ng matatag na komunikasyon ay natutukoy.
Sa teknolohiya ng audio, ginagamit ang mga attenuator bilang mga power control device. Hindi tulad ng mga potentiometer, ginagawa nila ito nang may mas kaunting pagkawala ng kuryente. Dito mas madaling matiyak ang maayos na pagsasaayos, dahil ang paglaban ng alon ay hindi mahalaga - ang pagpapalambing lamang ang mahalaga. Sa mga network ng cable sa telebisyon, inaalis ng mga attenuator ang labis na karga ng mga input ng TV at pinapayagan kang mapanatili ang kalidad ng paghahatid anuman ang mga kondisyon ng pagtanggap.
Bilang hindi ang pinaka-kumplikadong aparato, ang attenuator ay nakakahanap ng pinakamalawak na aplikasyon sa mga circuit ng frequency ng radyo at nagbibigay-daan sa iyo upang malutas ang iba't ibang mga problema. Sa microwave at optical frequency, ang mga device na ito ay binuo nang iba, at sila ay mga kumplikadong pang-industriya na yunit.
Mga katulad na artikulo:
