Аттенюаторы что это такое

Аттенюатор — Википедия

Аттенюа́тор (фр. attenuer — смягчить, ослабить) — устройство для плавного, ступенчатого или фиксированного понижения интенсивности электрических или электромагнитных колебаний, как средство измерений является мерой ослабления электромагнитного сигнала, но также его можно рассматривать и как измерительный преобразователь. ГОСТ 28324-89^[1] определяет аттенюатор как элемент для снижения уровня сигналов, обеспечивающий фиксированное или регулируемое затухание.

Коэффициент передачи идеального аттенюатора как четырёхполюсника имеет не зависящую от частоты АЧХ, значение которой меньше единицы, и линейную ФЧХ.

РЧ-аттенюатор на 30 дБ 5 Вт, DC 18 ГГц, с коаксиальными разъёмами N-типа Широкополосный (0 Гц — 2,4 ГГц) аттенюатор мощностью до 100 Вт для измерения параметров радиопередатчиков

Аттенюатор — это электронное устройство, которое уменьшает амплитуду или мощность сигнала без существенного искажения его формы.

С точки зрения работы, аттенюатор является противоположностью усилителя, хотя эти устройства имеют различные принципы работы. В то время как усилитель обеспечивает усиление сигнала, аттенюатор обеспечивает его ослабление, или усиление менее чем в 1 раз.

Аттенюаторы — это, как правило, пассивные устройства, сделанные из сетей простых делителей напряжения. Переключение между различными сопротивлениями формирует регулируемые ступенчатые и плавно регулируемые аттенюаторы, использующие потенциометры. Для более высоких частот используются тщательно подстроенные резистивные схемы для снижения коэффициента стоячей волны (КСВ).

Аттенюаторы с фиксированным ослаблением используются для уменьшения напряжения, рассеивания мощности и улучшения согласования с линиями. При измерении сигналов используются промежуточные аттенюаторы или адаптеры для снижения амплитуды до нужного уровня с целью измерения, а также для защиты измерительного прибора от чрезмерных уровней сигнала, которые могут повредить его. Аттенюаторы также используются для «подгонки» под сопротивление за счёт непосредственного снижения КСВ.

Классификация[править | править код]

По набору воспроизводимых значений — фиксированные, ступенчатые (в том числе программируемые) и плавные (в том числе электрически управляемые)
По диапазону частот — радиоизмерительные и оптические

По способу подключения — коаксиальные, волноводные и волоконно-оптические
Радиоизмерительные делятся по принципу действия на резисторные, ёмкостные, поляризационные, предельные и поглощающие

Аттенюаторы Д2-32 и Д2-31 из комплекта измерительного прибора для коаксиального тракта с каналом 7/3 мм (50 Ом)

Обозначения по ГОСТ 15094[править | править код]

Д1-хх — установки для поверки аттенюаторов и эталонные аттенюаторы радиодиапазона
Д2-хх — резисторные и ёмкостные аттенюаторы
Д3-хх — поляризационные аттенюаторы
Д4-хх — предельные аттенюаторы
Д5-хх — поглощающие аттенюаторы
Д6-хх — электрически управляемые аттенюаторы
ОД1- хх — оптические эталонные аттенюаторы

Резисторные и ёмкостные аттенюаторы[править | править код]

Аттенюаторы разной мощности

Сигнал в резисторных и ёмкостных аттенюаторах ослабляется с помощью соответственно резистивного или ёмкостного делителя.

Назначение: аттенюаторы высокой точности, как правило, низкочастотные.
Примеры: Д1-13А, Д2-14.

Поляризационные аттенюаторы[править | править код]

Поляризационный аттенюатор представляет собой отрезок волновода круглого сечения с помещённой внутри поглощающей пластиной, угол поворота которой относительно направления поляризации сигнала можно менять.

Назначение: точный аттенюатор в СВЧ цепях.
Примеры: Д3-27, Д3-33А, Д3-19, Д3-38, Д3-36, АП-19, АП-20.

Предельные аттенюаторы[править | править код]

Аттенюатор Д4-3

Принцип действия предельных аттенюаторов основан на затухании электромагнитных волн внутри волновода при длине волны больше критической.

Поглощающие аттенюаторы[править | править код]

Аттенюатор Д5-21

Принцип действия поглощающего аттенюатора основан на затухании электромагнитных волн в поглощающих материалах.

Назначение: развязывающие аттенюаторы в СВЧ измерениях.
Примеры: Д5-20, Д5-21, АР-06, АР-07, АР-15.

Основные нормируемые характеристики радиоизмерительных аттенюаторов[править | править код]

Принцип действия оптических аттенюаторов[править | править код]

Работа оптического аттенюатора основана на изменении оптических потерь при введении между торцами световодов поглощающих фильтров. Для согласования излучающего и приёмного торцов световодов применяются согласующие узлы, коллимирующие и фокусирующие излучение.

Назначение: для внесения в световодные системы заданного и регулируемого затухания.
Примеры: ОД1-20, АОИ-3, FOD-5419.

Основные нормируемые характеристики оптических аттенюаторов[править | править код]

Диапазон регулировки ослабления
Диапазон длин волн
Погрешность установки коэффициента ослабления
Погрешность импеданса

Схема несбалансированного аттенюатора П-типа Схема сбалансированного аттенюатора П-типа Схема несбалансированного аттенюатора Т-типа Схема сбалансированного аттенюатора Т-типа

Основные схемы, используемые в аттенюаторах, это схемы П-типа и T-типа. Они могут быть несбалансированными или сбалансированными по схеме, в зависимости от линии, с которой они будут использоваться, несбалансированной или сбалансированной. Например, аттенюаторы, используемые с коаксиальными линиями, должны быть несбалансированными, в то время как аттенюаторы для работы с витой парой должны быть сбалансированными.

На рисунках приведены четыре основные схемы аттенюаторов. Так как схема аттенюатора состоит исключительно из пассивных резистивных элементов, то она линейна и обратима. Если схема также симметрична относительно вертикальной оси (так обычно бывает, если требуется, чтобы входные и выходные сопротивления, Z1 и Z2, были равны), то входные и выходные порты не отличаются, но принято левую и правую стороны схемы называть входом и выходом, соответственно.

Микроволновый РЧ аттенюатор

Основные характеристики аттенюаторов:

Затухание, выражаемое в децибелах. Аттенюатор с затуханием 3 дБ снижает мощность на выходе до половины от входной, 6 дБ — до 1/4, 10 дБ — до 1/10, 20дБ — до одной сотой, 30 дБ — до одной тысячной и так далее.
Частотный диапазон, например, 0-18 ГГц
Рассеиваемая мощность, зависящая от массы и площади поверхности резистивного материала, а также от возможных рёбер охлаждения.
КСВ (коэффициент стоячей волны) по входу и выходу.
Точность.
Повторяемость.

Радиочастотные аттенюаторы (РЧ), как правило, являются коаксиальными с согласованными разъёмами в качестве портов, и коаксиальной, микрополосковой или тонкоплёночной внутренней структурой. Для СВЧ требуется волновод специальной структуры.

Важные характеристики для таких аттенюаторов: точность, низкий КСВ, плоская АЧХ, повторяемость.

Размер и форма аттенюатора зависят от его способности рассеивать мощность. РЧ аттенюаторы используются в качестве нагрузки и, как известно, затухания и защиты рассеиваемой мощности при измерении радиочастотных сигналов.

Линейный аттенюатор в предусилителе или аттенюатор мощности после усилителя мощности использует электрическое сопротивление для уменьшения амплитуды сигнала, передаваемой на динамический громкоговоритель, уменьшая уровень громкости на выходе. Линейный аттенюатор имеет меньшую мощность, такую как, например, 0,5-ваттный потенциометр или делитель напряжения и управляет уровнями сигналов предусилителя, в то время как аттенюатор мощности имеет более высокую максимально допустимую мощность, такую как 10 ватт и более, и включается между усилителем и громкоговорителем.

Номиналы компонентов для схем сопротивления и аттенюаторов[править | править код]

Этот раздел касается П-, Т-, Г-образных схем, выполненных на резисторах и имеющих на каждом порту нереактивное сопротивление, то есть параметр сопротивления вещественное число.

Все сопротивления, токи, напряжения и двухпортовые параметры будут считаться вещественными. Для практического применения это предположение допустимо.
Схема предназначена для определённого сопротивления нагрузки, Z_Load, и, в особенности, для определённого сопротивления источника, Z_s.

Сопротивление на входном порту будет Z_S, если выходной порт оканчивается Z_Load.
Сопротивление на входном порту будет Z_Load, если выходной порт оканчивается Z_S.

Характеристика данных для расчёта компонентов аттенюатора[править | править код]

Эта схема используется в общем случае, все Т-образные схемы, все П-образные схемы и Г-образные схемы, когда внутреннее сопротивление источника больше или равно сопротивлению нагрузки Г-образная схема вычислений предполагает, что порт 1 имеет самое высокое сопротивление. Если выходной порт оказывает высокое сопротивление, то используют этот показатель Уникальные обозначения для Т, П и Г-образных схем

Аттенюатор с двумя портами, как правило, двунаправленный. Однако в этом разделе он будет рассматриваться, как однонаправленный. В целом любым из двух приведённых выше рисунков будут предполагаться в большинстве случаев. В случае Г-образной схемы, правый рисунок будет использоваться, если сопротивление нагрузки будет больше, чем внутренне сопротивление источника.

Резистору в каждой схеме дано уникальное позиционное обозначение для исключения путаницы.

Вычисление значения компонента Г-образной схемы предполагает, что сопротивление для порта 1 (слева) равно или выше, чем сопротивление для порта 2.

Используемые термины[править | править код]

Схема включает в себя Pi, Т, L-образные схемы, аттенюатор с двумя портами.
Двухпортовый аттенюатор включают в себя Pi, Т, L-образные схемы.
Входной разъём означает входной разъём двухпортового аттенюатора.
Выходной разъём означает выходной разъём двухпортового аттенюатора.
Симметричный означает случай, когда источник и нагрузка имеют равные сопротивления.
Потеря означает отношение мощности, поступающей на входной разъём аттенюатора, к мощности, рассеиваемой на нагрузке.
Вносимые потери означают отношение мощности, подведённой к нагрузке, если бы нагрузка была непосредственно связана с источником, и мощности, потребляемой нагрузкой при подключении через аттенюатор.

Используемые символы[править | править код]

Пассивные, активные схемы и аттенюаторы являются двунаправленными с двумя портами, но в этом разделе они будут рассматриваться как однонаправленные.

Z_S = выходное сопротивление источника.
Z_Load = входное сопротивление нагрузки.
Z_in = сопротивление на входном порту, когда ZLoad подключено к выходному порту. Zin — функция сопротивления нагрузки.
Z_out = сопротивление на выходном порту, когда Zs подключено ко входному порту. Zout -функция сопротивления источника.
V_s = напряжение холостого хода.
V_in = напряжение, приложенное к входу на источник.
V_out = напряжение, приложенное к нагрузке на выходной порт.
I_in = ток, поступающий на вход порта от источника.
I_out = ток, поступающий на нагрузку от выходного порта.
P_in = V_in I_in = мощность, поступающая на вход порта от источника.

P_out = V_out I_out = мощность, потребляемая нагрузкой от выходного порта.

P_direct = мощность, которая употребится нагрузкой, если нагрузка была бы подключена непосредственно к источнику.
L_pad = 10 log₁₀ (P_in / P_out) всегда. И, если Z_s = Z_Load , тогда и L_pad = 20 log₁₀ (V_in / V_out). Обратите внимание, как определено, Loss ≥ 0 дБ
L_insertion = 10 log₁₀ (P_direct / P_out). И, если Z_s = Z_Load, тогда L_insertion = L_pad.
Loss ≡ L_pad. Loss определено как L_pad.

Расчёт симметричного Т-образного аттенюатора[править | править код]

A=10−Loss/20Ra=Rb=ZSA−1A+1Rc=Zs2−Rb22Rb{\displaystyle A=10^{-Loss/20}\qquad R_{a}=R_{b}=Z_{S}{\frac {A-1}{A+1}}\qquad R_{c}={\frac {Z_{s}^{2}-R_{b}^{2}}{2R_{b}}}\qquad }

Расчёт симметричного П-образного аттенюатора[править | править код]

A=10−Loss/20Rx=Ry=ZS1+A1−ARz=2Rx(RxZout)2−1] {\displaystyle A=10^{-Loss/20}\qquad R_{x}=R_{y}=Z_{S}{\frac {1+A}{1-A}}\qquad R_{z}={\frac {2R_{x}}{\left({\frac {R_{x}}{Z_{o}ut}}\right)^{2}-1}}]\qquad \ }

Расчёт Г-образного резистора для подстройки сопротивления[править | править код]

Если источник и нагрузка являются резистивными (например, Z1 и Z2 имеют нулевую или очень маленькую мнимую часть), то L-образный резистор может быть использован, для соответствия их друг к другу. Как видно, обе стороны резистора могут быть источником и нагрузкой, но сторона Z1 должна иметь наибольшее сопротивление.

Rq=Zmρ−1Rp=Zmρ−1Loss=20log10⁡(ρ−1+ρ)whereρ=Z1Z2Zm=Z1Z2 {\displaystyle R_{q}={\frac {Z_{m}}{\sqrt {\rho -1}}}\qquad R_{p}=Z_{m}{\sqrt {\rho -1}}\qquad Loss=20\log _{10}\left({\sqrt {\rho -1}}+{\sqrt {\rho }}\quad \right)\quad {\text{where}}\quad \rho ={\frac {Z_{1}}{Z_{2}}}\quad Z_{m}={\sqrt {Z_{1}Z_{2}}}{\text{ }}\ }

Большие положительные значения означают более высокие потери. Потеря является монотонной функцией сопротивления. Более высокие значения сопротивления требуют более высоких потерь.

Преобразование Т-образного резистора в П-образный резистор[править | править код]

Это преобразование треугольник-звезда

Rz=RaRb+RaRc+RbRcRcRx=RaRb+RaRc+RbRcRbRy=RaRb+RaRc+RbRcRa. {\displaystyle R_{z}={\frac {R_{a}R_{b}+R_{a}R_{c}+R_{b}R_{c}}{R_{c}}}\qquad R_{x}={\frac {R_{a}R_{b}+R_{a}R_{c}+R_{b}R_{c}}{R_{b}}}\qquad R_{y}={\frac {R_{a}R_{b}+R_{a}R_{c}+R_{b}R_{c}}{R_{a}}}.\qquad \ }

Преобразование П-образного резистора в Т-образный резистор[править | править код]

Rc=RxRyRx+Ry+RzRa=RzRxRx+Ry+RzRb=RzRyRx+Ry+Rz {\displaystyle R_{c}={\frac {R_{x}R_{y}}{R_{x}+R_{y}+R_{z}}}\qquad R_{a}={\frac {R_{z}R_{x}}{R_{x}+R_{y}+R_{z}}}\qquad R_{b}={\frac {R_{z}R_{y}}{R_{x}+R_{y}+R_{z}}}\qquad \ }

Преобразование между резистором с двумя портами и схемой[править | править код]

Т-образная схема для параметров сопротивления[править | править код]

Параметры сопротивления на пассивном резисторе с двумя портами

V1=Z11I1+Z12I2V2=Z21I1+Z22I2withZ12=Z21 {\displaystyle V_{1}=Z_{11}I_{1}+Z_{12}I_{2}\qquad V_{2}=Z_{21}I_{1}+Z_{22}I_{2}\qquad {\text{with}}\qquad Z_{12}=Z_{21}\ }

Всегда возможно представлять резистивную t-схему как схему с двумя портами. Представим следующим образом особенно простые параметры использования сопротивления:

Z21=RcZ11=Rc+RaZ22=Rc+Rb {\displaystyle Z_{21}=R_{c}\qquad Z_{11}=R_{c}+R_{a}\qquad Z_{22}=R_{c}+R_{b}\ }

Параметры сопротивления Т-схемы[править | править код]

Предыдущие уравнения легко обратимы, но если потеря будет недостаточной, то у некоторых компонентов t-схемы будут отрицательные сопротивления.

Rc=Z21Ra=Z11−Z21Rb=Z22−Z21 {\displaystyle R_{c}=Z_{21}\qquad R_{a}=Z_{11}-Z_{21}\qquad R_{b}=Z_{22}-Z_{21}\ }

Параметры входа в П-образную схему[править | править код]

Эти предыдущие параметры T-схемы могут быть алгебраически преобразованы в параметры П-схемы.

Rz=Z11Z22−Z212Z21Rx=Z11Z22−Z212Z22−Z21Ry=Z11Z22−Z212Z11−Z21{\displaystyle R_{z}={\frac {Z_{11}Z_{22}-Z_{21}^{2}}{Z_{21}}}\qquad R_{x}={\frac {Z_{11}Z_{22}-Z_{21}^{2}}{Z_{22}-Z_{21}}}\qquad R_{y}={\frac {Z_{11}Z_{22}-Z_{21}^{2}}{Z_{11}-Z_{21}}}\qquad }

Входные параметры в П-образной схеме[править | править код]

Предыдущие уравнения легко обратимые, но если потеря будет недостаточной, то у некоторых компонентов схемы будут отрицательные сопротивления.

Rz=1Y21Rx=1Y11−Y21Ry=1Y22−Y21 {\displaystyle R_{z}={\frac {1}{Y_{21}}}\qquad R_{x}={\frac {1}{Y_{11}-Y_{21}}}\qquad R_{y}={\frac {1}{Y_{22}-Y_{21}}}\ }

Общий случай, определяющий параметры сопротивления исходя из требований[править | править код]

Поскольку схема полностью выполнена на резисторах, у неё должны быть определённые минимальные потери, чтобы соответствовать источнику и загрузке, если они не равны.

Минимальные потери задаются как:

Lossmin=20log10⁡(ρ−1+ρ)whereρ=max[ZS,ZLoad]min[ZS,ZLoad] {\displaystyle Loss_{min}=20\log _{10}\left({\sqrt {\rho -1}}+{\sqrt {\rho }}\right)\,\quad {\text{where}}\quad \rho ={\frac {\max[Z_{S},Z_{Load}]}{\min[Z_{S},Z_{Load}]}}\ }

Несмотря на пассивное соответствие два порта могут иметь меньше потерь, если они не будут преобразоваться в резистивный аттенюатор.

A=10−Loss/20Z11=ZS1+A21−A2Z22=ZLoad1+A21−A2Z21=2AZSZLoad1−A2 {\displaystyle A=10^{-Loss/20}\qquad Z_{11}=Z_{S}{\frac {1+A^{2}}{1-A^{2}}}\qquad Z_{22}=Z_{Load}{\frac {1+A^{2}}{1-A^{2}}}\qquad Z_{21}=2{\frac {A{\sqrt {Z_{S}Z_{Load}}}}{1-A^{2}}}\ }

Как только эти параметры будут определены, они смогут быть реализованы как T или П-образная схема как описано выше.

Аттенюаторы используются в тех случаях, когда необходимо ослабить сильный сигнал до приемлемого уровня, например, во избежание перегрузки входа какого-либо прибора чрезмерно мощным сигналом. Полезным побочным эффектом является то, что использование аттенюатора между линией и нагрузкой улучшает коэффициент бегущей волны и коэффициент стоячей волны в подводящей линии в случае, когда нагрузка плохо согласована с линией.

Энергия входного сигнала, не поступившая на выход, преобразуется в тепло, как в оптическом, так и в электрическом аттенюаторе. Поэтому мощные аттенюаторы конструктивно должны предусматривать охлаждение.

В простейшем случае электрический аттенюатор строится на основе резисторов.

↑ ГОСТ 28324-89. Сети распределительные приемных систем телевидения и радиовещания. Классификация приемных систем, основные параметры и технические требования. Приложение 1.

Справочник по элементам радиоэлектронных устройств / Под ред. В. Н. Дулина и др. — М.: Энергия, 1978
Шкурин Г. П. Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам / 3-е изд. М., 1960

Нормативно-техническая документация

IEC 60869-1(1994) Аттенюаторы волоконно-оптические. Часть 1: Общие технические условия
ГОСТ5.8814-88 Аттенюаторы и фазовращатели коаксиальные, механически перестраиваемые. Основные параметры, конструкция и размеры, методы контроля
ГОСТ 8.249-77 ГСИ. Аттенюаторы коаксиальные и волноводные измерительные. Методы и средства поверки в диапазоне частот от 100 кГц до 17,44 ГГц

Аттенюатор - это... Что такое Аттенюатор?

Аттенюа́тор (фр. attenuer — смягчить, ослабить) — устройство для плавного, ступенчатого или фиксированного понижения интенсивности электрических или электромагнитных колебаний, как средство измерений является мерой ослабления электромагнитного сигнала, но одновременно, его можно рассматривать и как измерительный преобразователь.

РЧ-аттенюатор на 30 дБ 5 Вт, DC-18 ГГц, с коаксиальными разъемами N-типа Широкополосный (0 Гц - 2.4 Ггц) аттенюатор мощностью до 100 Ватт для тестирования радиопередатчиков

С точки зрения работы, аттенюатор является противоположностью усилителя, хотя оба эти устройства имеют различные принципы работы. В то время как усилитель обеспечивает усиление, аттенюатор обеспечивает ослабление или усиление в меньше, чем 1 раз.

Аттенюаторы — это, как правило, пассивные устройства, сделанные из сетей простых делителей напряжения. Переключение между различными сопротивлениями формирует регулируемые ступенчатые и плавно регулируемые аттенюаторы, использующие потенциометры. Для более высоких частот используются тщательно подстроенные сети низкого сопротивления КСВ.

Фиксированные аттенюаторы используются, чтобы уменьшить напряжение, рассеять мощность, а также улучшить согласование с линией. При измерении сигналов, прокладки аттенюатора или адаптеры используются для снижения амплитуды на нужный уровень для возможности измерения, а также для защиты измерительного прибора от уровней сигнала, которые могут повредить его. Аттенюаторы также используются для 'подгонки' под сопротивление за счет непосредственного снижения КСВ.

Классификация и обозначения

Классификация

По набору воспроизводимых значений — фиксированные, ступенчатые (в том числе программируемые) и плавные (в том числе электрически управляемые)
По диапазону частот — радиоизмерительные и оптические
По способу подключения — коаксиальные, волноводные и волоконно-оптические
Радиоизмерительные делятся по принципу действия на резисторные, емкостные, поляризационные, предельные и поглощающие

Аттенюаторы Д2-32 и Д2-31 из комплекта измерительного прибора для коаксиального тракта с каналом 7/3 мм (50 Ом, «Экспертиза»)

Обозначения по ГОСТ 15094

Д1-хх — установки для поверки аттенюаторов и эталонные аттенюаторы радиодиапазона
Д2-хх — резисторные и емкостные аттенюаторы
Д3-хх — поляризационные аттенюаторы
Д4-хх — предельные аттенюаторы
Д5-хх — поглощающие аттенюаторы
Д6-хх — электрически управляемые аттенюаторы
ОД1- хх — оптические эталонные аттенюаторы

Аттенюаторы радиодиапазона

Резисторные и емкостные аттенюаторы

Аттенюаторы разной мощности

Сигнал в резисторных и емкостных аттенюаторах ослабляется с помощью соответственно резистивного или емкостного делителя.

НАЗНАЧЕНИЕ: аттенюаторы высокой точности, как правило, низкочастотные
ПРИМЕРЫ: Д1-13А, Д2-14

Поляризационные аттенюаторы

Поляризационный аттенюатор представляет собой отрезок волновода круглого сечения с помещенной внутри поглощающей пластиной, положение которой относительно направления поляризации сигнала можно менять.

НАЗНАЧЕНИЕ: точный аттенюатор в СВЧ цепях
ПРИМЕРЫ: Д3-27, Д3-33А, Д3-19, Д3-38, Д3-36, АП-19, АП-20

Предельные аттенюаторы

Аттенюатор Д4-3

Поглощающие аттенюаторы

Аттенюатор Д5-21

НАЗНАЧЕНИЕ: развязывающие аттенюаторы в СВЧ измерениях
ПРИМЕРЫ: Д5-20, Д5-21, АР-06, АР-07, АР-15

Основные нормируемые характеристики радиоизмерительных аттенюаторов

Оптические аттенюаторы

Принцип действия оптических аттенюаторов

Работа оптического аттенюатора основана на изменении оптических потерь при введении между торцами световодов поглощающих фильтров. Для согласования излучающего и приемного торцов световодов применяются согласующие узлы, коллимирующие и фокусирующие излучение.

НАЗНАЧЕНИЕ: для внесения в световодные системы заданного и регулируемого затухания.
ПРИМЕРЫ: ОД1-20, АОИ-3, FOD-5419

Основные нормируемые характеристики оптических аттенюаторов

Диапазон регулировки ослабления
Диапазон длин волн
Погрешность установки коэффициента ослабления
Погрешность импеданса

Схемы аттенюаторов

Схема разбалансированного аттенюатора П-типа Схема сбалансированного аттенюатора П-типа Схема разбалансированного аттенюатора Т-типа Схема сбалансированного аттенюатора Т-типа

Основными схемами, используемыми в аттенюаторах, являются аттенюаторы П-типа и T-типа. Они могут потребоваться, чтобы сбалансировать или разбалансировать сети в зависимости от геометрии линии, с которой они будут использоваться, сбалансированной или несбалансированной. Например, аттенюаторы, используемые с коаксиальными линиями, должны быть в несбалансированной форме, в то время как аттенюаторы для работы с витой парой должны быть в сбалансированной форме.

Четыре фундаментальных схемы аттенюаторов приведены на рисунке справа. Так как схема аттенюатора состоит исключительно из пассивных элементов сопротивления, она линейна и взаимна. Если схема также симметрична (так обычно бывает, то как правило, требуется, чтобы входные и выходные сопротивления Z1 и Z2 были равны), то входные и выходные порты не отличаются, но по соглашению левую и правую стороны схемы называют входом и выходом, соответственно.

Характеристики аттенюатора

Микроволновый РЧ аттенюатор

Основные характеристики аттенюаторов:

Затухание выражается в децибелах относительной мощности. Схема в 3дБ снижает мощность до половины, 6дБ на 1/4, 10дБ на 1/10, 20дБ до одной сотой, 30dB до одной тысячной и так далее. Для напряжения необходимо удвоить децибелы, так, например, 6 дБ составляет половину напряжения.
Частотный диапазон, например, DC-18 ГГц
Рассеиваемая мощность зависит от массы и площади поверхности резистивного материала, а также от возможных ребер охлаждения.
КСВ — это коэффициент стоячей волны для входных и выходных
Точность
Повторяемость

РЧ-аттенюаторы

Радиочастотные аттенюаторы, как правило, являются коаксиальными с точными разъемами в качестве портов, и коаксиальной, микрополосковой или тонкопленочной внутренней структурой. Для СВЧ требуется волновод специальной структуры.

Важные характеристики: точность, низкий КСВ, плоская АЧХ, повторяемость.

Размер и форма аттенюатора зависят от его способности рассеивать мощность. РЧ аттенюаторы используются в качестве нагрузки и, как известно затухания и защиты рассеиваемой мощности в измерении радиочастотных сигналов.

Аудио-аттенюаторы

Линейный аттенюатор в предусилителе или аттенюатор мощности после усилителя мощности использует электрическое сопротивление для уменьшения амплитуды сигнала, который достигает динамик, уменьшая уровень громкости на выходе. Линейный аттенюатор имеет меньшую мощность, такую как ½-ваттный потенциометр или делитель напряжения и контролирует уровни сигналов предусилителя, в то время как аттенюатор мощности имеет более высокую максимально допустимую мощность, такую как 10 ватт и более, и используется между усилителем и динамиком.

Значения компонентов для схем сопротивления и аттенюаторов

Этот раздел касается П-, Т-, Г-образных схем, выполненных на резисторах и имеющих на каждом порту вещественное сопротивление.

Все сопротивления, токи, напряжения и двухпортовые параметры будут считаться вещественными. Для практического применения это предположение допустимо.
Схема предназначена для определенного сопротивления нагрузки, Z_Load, и, в особенности, для определенного сопротивления источника, Z_s.

Сопротивление на входном порту будет Z_S, если выходной порт оканчивается Z_Load.
Сопротивление на входном порту будет Z_Load, если выходной порт оканчивается Z_S.

Характеристика данных для расчета компонентов аттенюатора

Аттенюатор с двумя портами, как правило, двунаправленный. Однако в этом разделе он будет рассматриваться, как однонаправленный. В целом любым из двух приведенных выше рисунков будут предполагаться в большинстве случаев. В случае Г-образной схемы, правый рисунок будет использоваться, если сопротивление нагрузки будет больше, чем внутренне сопротивление источника.

Резистору в каждой схеме дано уникальное обозначение для уменьшения путаницы.

Используемые термины

Схема включает в себя Pi, Т, L-образные схемы, аттенюатор с двумя портами.
Двухпортовый аттенюатор включают в себя Pi, Т, L-образные схемы.
Входной разъем означает входной разъем двух портового аттенюатора.
Выходной разъем означает выходной разъем двух портового аттенюатора.
Симметричный означает случай, когда источник и нагрузка имеют равные сопротивления.
Потеря означает отношение мощности, поступающей на входной разъем аттенюатора, к мощности, рассеиваемой на нагрузке.
Вносимые потери означают отношение мощности, подведенной к нагрузке, если бы нагрузка была непосредственно связана с источником, и мощности, потребляемой нагрузкой при подключении через аттенюатор.

Используемые символы

Z_S = выходное сопротивление источника.
Z_Load = входное сопротивление нагрузки.
Z_in = сопротивление на входном порту, когда ZLoad подключено к выходному порту. Zin — функция сопротивления нагрузки.
Z_out = сопротивление на выходном порту, когда Zs подключено ко входному порту. Zout -функция сопротивления источника.
V_s = напряжение холостого хода.
V_in = напряжение, приложенное к входу на источник.
V_out = напряжение, приложенное к нагрузке на выходной порт.
I_in = ток, поступающий на вход порта от источника.
I_out = ток, поступающий на нагрузку от выходного порта.
P_in = V_in I_in = мощность, поступающая на вход порта от источника.

P_out = V_out I_out = мощность, потребляемая нагрузкой от выходного порта.

P_direct = мощность, которая употребится нагрузкой, если нагрузка была бы подключена непосредственно к источнику.
L_pad = 10 log₁₀ (P_in / P_out) всегда. И, если Z_s = Z_Load , тогда и L_pad = 20 log₁₀ (V_in / V_out). Обратите внимание, как определено, Loss ≥ 0 дБ
L_insertion = 10 log₁₀ (P_direct / P_out). И, если Z_s = Z_Load, тогда L_insertion = L_pad.
Loss ≡ L_pad. Loss определено как L_pad.

Расчет симметричного Т-образного резистора

Расчет симметричного П-образного резистора

Расчет Г-образного резистора для подстройки сопротивления

Если источник и нагрузка являются резистивными (например, Z1 и Z2 имеют нулевую или очень маленькую мнимую часть), то L-образный резистор может быть использован, для соответствия их друг к другу. Как видно, обе стороны резистора могут быть источником и грузкой, но сторона Z1 должна иметь наибольшее сопротивление.

Преобразование Т-образного резистора в П-образный резистор

Это преобразование треугольник-звезда

Преобразование П-образного резистора в Т-образный резистор

Преобразование между резистором с двумя портами и схемой

Т-образная схема для параметров сопротивления

Параметры сопротивления на пассивном резисторе с двумя портами

Параметры сопротивления Т-схемы

Параметры входа в П-образную схему

Эти предыдущие параметры T-схемы могут быть алгебраически преобразованы в параметры П-схемы.

Входные параметры в П-образной схеме

Общий случай, определяющий параметры сопротивления исходя из требований

Поскольку схема полностью сделана из резисторов, у неё должны быть определенные минимальные потери, чтобы соответствовать источнику и загрузке, если они не равны.

Минимальные потери задаются как

Применение

В простейшем случае электрический аттенюатор строится на основе резисторов.

См. также

Литература

Справочник по элементам радиоэлектронных устройств / Под ред. В. Н. Дулина и др. — М.: Энергия, 1978
Шкурин Г. П. Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам / 3-е изд. М., 1960

Нормативно-техническая документация

IEC 60869-1(1994) Аттенюаторы волоконно-оптические. Часть 1: Общие технические условия
ОСТ5.8814-88 Аттенюаторы и фазовращатели коаксиальные, механически перестраиваемые. Основные параметры, конструкция и размеры, методы контроля
ГОСТ 8.249-77 ГСИ. Аттенюаторы коаксиальные и волноводные измерительные. Методы и средства поверки в диапазоне частот от 100 кГц до 17,44 ГГц

Ссылки

Аттенюаторы

Добавлено 5 декабря 2015 в 16:10

Сохранить или поделиться

Аттенюаторы – это пассивные устройства, но их удобнее рассматривать вместе с децибелами. Аттенюаторы используются для ослабления сигнала, например, для уменьшения высокого уровня сигнала генератора для обеспечения низкого уровня, необходимого для подачи на антенный вход чувствительного радиоприемника (рисунок ниже). Аттенюатор может быть, как встроен в генератор сигналов, так и быть отдельным устройством. Он может обеспечивать фиксированный или регулируемый уровень ослабления. Секция аттенюатора может также обеспечивать изоляцию между источником и проблемной нагрузкой.

Постоянный импеданс аттенюатора совпадает с импедансом источника Zi и импедансом нагрузки Zн. Для радиочастотного оборудования равен Z = 50 Ом.

В случае, когда аттенюатор является отдельным устройством, он должен быть помещен между источником сигнала и нагрузкой в разрыв пути прохождения сигнала, как показано на рисунке выше. Кроме того, его импеданс должен совпадать и с импедансом источника Z_i, и с импедансом нагрузки Z_н, обеспечивая при этом указанную величину затухания. В этом разделе мы рассмотрим только конкретный, и самый распространенный, случай, когда выходное сопротивление источника и сопротивление нагрузки равны.

Наиболее распространенные типы аттенюаторов – секции Т и П типа.

Т-аттенюаторП-аттенюатор

Когда необходимо больше ослабить сигнал, несколько секций аттенюатором можно включить каскадно, как показано на рисунке ниже.

Децибелы

Отношения напряжений, используемые при разработке аттенюаторов, часто выражаются в децибелах. Безразмерный коэффициент ослабления напряжения (далее К) может быть получен из ослабления, выраженного в децибелах. Коэффициенты отношения мощностей, выраженные в децибелах, складываются. Например, аттенюатор 10 дБ, следующий за аттенюатором 6 дБ, обеспечит общее затухание 16 дБ.

10 дБ + 6 дБ = 16 дБ

Замечаемое изменение уровней звука примерно пропорционально логарифму отношения мощностей (P_вх/P_вых).

\(уровень \, звука = \log_{10} (P_{вх}/P_{вых})\)

Изменение уровня звука на 1 дБ едва заметно для слушателя, в то время, как 2 дБ замечается легко. Ослабление на 3 дБ соответствует уменьшению мощности наполовину, а усиление на 3 дБ соответствует удвоению уровня мощности.

Изменение мощности в децибелах и отношение мощностей связаны формулой:

\(dB = 10 \log_{10} (P_{вх}/P_{вых})\)

Предполагая, что нагрузка R_вх для P_вх такая же, как и резистор R_вых для P_вых (R_вх = R_вых), значения в децибелах могут быть получены из отношений напряжений (U_вх/U_вых) и токов (I_вх/I_вых):

\(P_{вых} = U_{вых} I_{вых} = U_{вых}^2 / R = I_{вых}^2 R\)

\(P_{вх} = U_{вх} I_{вх} = V_{вх}^2 / R = I_{вх}^2 R\)

\(dB= 10 \, \log_{10}(P_{вх} / P_{вых}) = 10\, \log_{10}(U_{вх}^2 / U_{вых}^2) = 20 \, \log_{10}(U_{вх}/U_{вых})\)

\(dB = 10 \, \log_{10}(P_{вх} / P_{вых} ) = 10 \, \log_{10}(I_{вх}^2 / I_{вых}^2 ) = 20\, \log_{10}(I_{вх} /I_{вых} )\)

Наиболее часто используются две формулы для децибелов:

\(dB = 10 \log_{10} (P_{вх}/P_{вых})\)

\(dB = 20 \log_{10} (U_{вх}/U_{вых})\)

Пример

Мощность на входе аттенюатора 10 ватт, мощность на выходе 1 ватт. Найти ослабление в децибелах.

\(dB= 10 \log_{10}(P_{вх} / P_{вых}) = 10 \log_{10} (10 /1) = 10 \log_{10} (10) = 10 (1) = 10\, дБ\)

Пример

Найти коэффициент ослабления напряжения (K=(U_вх/U_вых)) для аттенюатора 10 дБ.

\(dB = 10= 20 \log_{10}(U_{вх} / U_{вых})\)

\(10/20= \log_{10}(U_{вх} / U_{вых})\)

\(10^{10/20}= 10^{\log_{10}(U_{вх} / U_{вых})}\)

\(3.16 = (U_{вх} / U_{вых} ) = A_{U(раз)}\)

Пример

Мощность на входе аттенюатора 100 милливатт, мощность на выходе 1 милливатт. Найти ослабление в дБ.

\(dB = 10 \log_{10}(P_{вх} / P_{вых}) = 10 \log_{10} (100 /1) = 10 \log_{10} (100) = 10 (2) = 20\, дБ\)

Пример

Найти коэффициент ослабления напряжения (K=(U_вх/U_вых)) для аттенюатора 20 дБ.

\(dB=20= 20 \log_{10}(U_{вх} / U_{вых})\)

\(10^{20/20}= 10^{\log_{10}(U_{вх} / U_{вых})}\)

\(10 = (U_{вх} / U_{вых} ) = K\)

Аттенюатор Т-типа

Аттенюаторы Т и П типа подключаются к комплексным сопротивлениям Z источника и Z нагрузки. Z со стрелкой, направленной от аттенюатора, на рисунке ниже означает импеданс аттенюатора. Z со стрелкой, направленной на аттенюатор, означает, что к аттенюатору с сопротивлением Z подключается устройство с сопротивлением Z, в нашем случае Z = 50 Ом. Данное сопротивление постоянно (50 Ом) по отношению к ослаблению – при изменении ослабления импеданс не меняется.

В таблицах ниже приведены списки номиналов резисторов для аттенюаторов Т и П типа при одинаковых импедансах источника и нагрузки, равных 50 Ом, обычно используемых при работе на радиочастотах.

Телефонное оборудование и другая звуковая техника часто требует использования 600 Ом. Умножьте все значения R на отношение (600/50), чтобы аттенюатор соответствовал требованиям 600-омной техники. Умножение на 75/50 преобразует таблицу значений для соответствия 75-омным источнику и нагрузке.

dB – ослабление в децибелах

Z – импеданс источника/нагрузки (активное сопротивление)

K > 1

\[K = \frac{U_{вх}}{U_{вых}} = 10^{dB/20}\]

\[R_1 = Z \left( \frac{K-1}{K+1} \right)\]

\[R_2 = Z \left( \frac{2K}{K^2-1} \right)\]

Резисторы для аттенюатора Т-типа (Z = 50 Ом)
Ослабление		R1, Ом	R2, Ом
децибелы	K = U_вх/U_вых	R1, Ом	R2, Ом
1.0	1.12	2.88	433.34
2.0	1.26	5.73	215.24
3.0	1.41	8.55	141.93
4.0	1.58	11.31	104.83
6.0	2.00	16.61	66.93
10.0	3.16	25.97	35.14
20.0	10.00	40.91	10.10

Величину ослабления принято указывать в дБ (децибелах). Хотя нам нужен и коэффициент отношения напряжений (или токов), чтобы найти значения резисторов из формул. Посмотрите на формулу выше с возведением числа 10 в степень dB/20 для вычисления отношения напряжений K из децибелов.

Т-тип (и приведенный ниже П-тип) – это наиболее часто используемые типы аттенюаторов, так как они двунаправлены. То есть, вход и выход аттенюатора можно поменять местами, и его импеданс всё так же будет соответствовать импедансам источника и нагрузки, и он так же будет обеспечивать точно такое же затухание.

Отключив источник и взглянув на аттенюатор со стороны входа в точке U_вх, мы должны увидеть ряд последовательных и параллельных соединений R1, R2, R1 и Z, образующих эквивалентное сопротивление Z_вх, такое же, как и импеданс Z источника/нагрузки (нагрузка Z всё еще подключена к выходу):

\(Z_{вх} = R_1 + (R_2 ||(R_1 + Z))\)

Например, подставим в формулу значения R1 и R2 для 50-омного аттенюатора 10 дБ, как показано на рисунке ниже.

\(Z_{вх} = 25.97 + (35.14 ||(25.97 + 50))\)

\(Z_{вх} = 25.97 + (35.14 || 75.97 )\)

\(Z_{вх} = 25.97 + 24.03 = 50\)

Это показывает нам, что мы увидим 50 Ом при взгляде на аттенюатор со стороны входа (рисунок ниже) при нагрузке 50 Ом.

Вернув источник сигнала, отключив нагрузку Z в точке U_вых и взглянув на аттенюатор со стороны выхода, мы должны получить такую же формулу, что и выше, для импеданса в точке U_вых, благодаря симметрии.

Аттенюатор 10 дБ с входным/выходным сопротивлением Z = 50 Ом.

Аттенюатор П-типа

Ниже приведена таблица номиналов резисторов аттенюатора П-типа для импеданса источника/нагрузки 50 Ом для наиболее частых значений затухания. Резисторы, соответствующие другим значениям затухания, могут быть рассчитаны по формулам.

\[K = \frac{U_{вх}}{U_{вых}} = 10^{dB/20}\]

\[R_3 = Z \left( \frac{K^2-1}{2K} \right)\]

\[R_4 = Z \left( \frac{K+1}{K-1} \right)\]

Резисторы для аттенюатора П-типа (Z = 50 Ом)
Ослабление		R3, Ом	R4, Ом
децибелы	K = U_вх/U_вых	R3, Ом	R4, Ом
1.0	1.12	5.77	869.55
2.0	1.26	11.61	436.21
3.0	1.41	17.61	292.40
4.0	1.58	23.85	220.97
6.0	2.00	37.35	150.48
10.0	3.16	71.15	96.25
20.0	10.00	247.50	61.11

Применим приведенные выше значения к аттенюатору на рисунке ниже.

С какими номиналами понадобятся резисторы для аттенюатора П-типа с ослаблением 10 дБ и для работы с источником и нагрузкой 50 Ом?

Аттенюатор П-типа на 10 дБ с входным/выходным сопротивлением Z = 50 Ом.

10 дБ соответствуют коэффициенту ослабления напряжения К=3,16 в предпоследней строке в таблице выше. Переместите номиналы резисторов из этой строки на схему (рисунок выше).

Аттенюатор Г-типа

В таблице ниже приведен список номиналов резисторов для аттенюаторов Г-типа для 50-омных источника и нагрузки.

\[K = \frac{U_{вх}}{U_{вых}} = 10^{dB/20}\]

\[R_5 = Z \left( \frac{K-1}{K} \right)\]

\[R_6 = Z \frac{Z}{K-1}\]

Резисторы для аттенюатора Г-типа (Z = 50 Ом)
Ослабление		R5, Ом	R6, Ом
децибелы	K = U_вх/U_вых	R5, Ом	R6, Ом
1.0	1.12	5.44	409.77
2.0	1.26	10.28	193.11
3.0	1.41	14.60	121.20
4.0	1.58	18.45	85.49
6.0	2.00	24.94	50.24
10.0	3.16	34.19	23.12
20.0	10.00	45.00	5.56

В таблице ниже приведен список номиналов резисторов для альтернативной формы аттенюатора. Обратите внимание, что номиналы резисторов отличаются от предыдущей таблицы.

\[K = \frac{U_{вх}}{U_{вых}} = 10^{dB/20}\]

\[R_7 = Z (K-1)\]

\[R_8 = Z \left( \frac{K}{K-1} \right)\]

Резисторы для аттенюатора Г-типа (Z = 50 Ом)
Ослабление		R7, Ом	R8, Ом
децибелы	K = U_вх/U_вых	R7, Ом	R8, Ом
1.0	1.12	6.10	459.77
2.0	1.26	12.95	243.11
3.0	1.41	20.63	171.20
4.0	1.58	29.24	135.49
6.0	2.00	49.76	100.24
10.0	3.16	108.11	73.12
20.0	10.00	450.00	55.56

Мостовой Т-образный аттенюатор

В таблице ниже приведен список номиналов резисторов для мостового Т-образного аттенюатора. Мостовой Т-образный аттенюатор используется не часто. Почему бы?

\[K = \frac{U_{вх}}{U_{вых}} = 10^{dB/20}\]

\[R_9 = Z (K-1)\]

\[R_10 = Z \frac{Z}{K-1}\]

Резисторы для мостового Т-образного аттенюатора (Z = 50 Ом)
Ослабление		R9, Ом	R10, Ом
децибелы	K = U_вх/U_вых	R9, Ом	R10, Ом
1.0	1.12	6.10	409.77
2.0	1.26	12.95	193.11
3.0	1.41	20.63	121.20
4.0	1.58	29.24	85.49
6.0	2.00	49.76	50.24
10.0	3.16	108.11	23.12
20.0	10.00	450.00	5.56

Каскадное включение

Секции аттенюаторов могут быть включены каскадно, как показано на рисунке ниже, для получения затухания, большего, чем доступно от одной секции. Например, два аттенюатора по 10 дБ могут быть включены каскадно, чтобы обеспечить затухание 20 дБ, значения в децибелах будут суммироваться. Коэффициент ослабления напряжения К или U_вх/U_вых для секции аттенюатора 10 дБ равен 3,16. Коэффициент ослабления напряжения двух каскадно включенных секций равен произведению двук К или 3,16 x 3,16 = 10.

Каскадно включенные секции аттенюаторов: затухания в децибелах складываются.

Переменное ослабление с дискретным шагом может быть обеспечено коммутируемым аттенюатором. Например, на рисунке ниже показано положение 0 дБ, и доступно изменение ослабления от 0 до 7 дБ с помощью подключения от одной и более секций или отключения всех секций.

Коммутируемый аттенюатор: затухание изменяется с дискретным шагом.

У типового многосекционного аттенюатора секций больше, чем показано на рисунке выше. Добавление секции 3 или 8 дБ позволяет устройству охватить значения до 10 дБ и выше. Более низкие уровни сигнала достигаются добавлением секций 10 дБ и 20 дБ, или удвоенной секции 16 дБ.

Радиочастотные аттенюаторы

При работе на радиочастотах (РЧ, RF) (< 1000 МГц) отдельные секции должны быть установлены в экранированных отсеках, чтобы не допустить емкостной связи при получении более низких уровней сигналов на высоких частотах. Отдельные секции коммутируемых аттенюаторов из предыдущего раздела устанавливаются в экранированных секциях. Чтобы расширить диапазон частот за 1000 МГц, могут быть предприняты дополнительные меры, которые включают в себя конструкцию из бессвинцовых резистивных элементов специальной формы.

Коаксиальный Т-аттенюатор для работы на радиочастотах.

Секция коаксиального Т-аттенюатора состоит из резистивных стержней и резистивного диска, как показано на рисунке выше. Эта конструкция может использоваться до нескольких гигагерц.

Коаксиальная версия П-аттенюатора будет состоять из одного резистивного стержня между двумя резистивными дисками в коаксиальной линии передач, как показано на рисунке ниже.

Коаксиальный П-аттенюатор для работы на радиочастотах.

Высокочастотные разъемы (не показаны) присоединены к концам изображенных Т и П аттенюаторов. Разъемы позволяют подключать отдельные секции каскадно между источником и нагрузкой. Например, аттенюатор 10 дБ может быть помещен между проблемным источником сигнала и входом дорогостоящего анализатора спектра. Даже если затухание нам не нужно, дорогостоящее измерительное оборудование защищено от источника с помощью ослабления любого перенапряжения.

Подведем итоги

Аттенюатор уменьшает уровень входного сигнала до более низкого уровня.

Значение затухания задается в децибелах (дБ). Для подключенных каскадно секций значения в децибелах складываются.

Отношение мощностей в децибелах: \(dB = 10 \log_{10} (P_{вх}/P_{вых})\)

Отношение напряжений в децибелах: \(dB = 20 \log_{10} (U_{вх}/U_{вых})\)

Наиболее часто используемые схемы аттенюаторов: аттенюаторы Т и П типа.

Оригинал статьи

Аттенюатор - это... Описание, характеристика, применение

Классический аттенюатор - это несложное, пассивное изделие. Его основная задача заключается в том, чтобы качественно ослаблять сигнал без смены его формы. В сфере высоких частот универсальный аттенюатор может использоваться в качестве согласующего агрегата. В традиционном случае изделие представлено в виде классического делителя напряжения. В корпусе устройства спрятаны конденсаторы и микросхемы. Если необходимо снизить разные по амплитуде сигналы, то в общую схему обязательно добавляют дискретные переключатели или регулируемые приборы.

Описание

Управляемый аттенюатор - это универсальный соединительный шнур симплексного типа. Его применяют в том случае, когда нужно сделать сигнал на волоконно-оптической линии связи более низким. Такие агрегаты просто незаменимы в локальных и магистральных сетях передачи данных, а также на линиях кабельного телевидения. Их применение оправдано в различных измерительных пунктах. При помощи такого устройства специалисты могут откалибровать имеющиеся измерители мощности, а также определить чувствительность приемника.

Аттенюаторы - это универсальные изделия, которые способны сильно ослаблять поступающий сигнал с минимальными обратными потерями (максимум 70 дБ). Такой эффект достигается за счет конструктивных особенностей. Настенные аттенюаторы отличаются следующими параметрами:

Длительным эксплуатационным сроком.
Оптимальной стабильностью затухания сигнала.
Простотой использования.
Компактными габаритами.
Высокой степенью надежности.
Минимальным показателем обратного отражения.
Широким температурным диапазоном.

Классификация

Несмотря на кажущуюся простоту, характеристики аттенюаторов принято делить на несколько категорий. Эксперты выделяют перечень ключевых параметров:

Частотный диапазон.
Мощность и напряжение.
Итоговое количество уровней выходного сигнала.
Разновидность применяемых элементов.

В зависимости от уровня подводимого напряжения, современные аттенюаторы бывают высоковольтными и низковольтными. Рабочий частотный диапазон изделий варьируется от световых сигналов до постоянного тока. Так как аттенюаторы используются специалистами в довольно широком диапазоне рабочих напряжений, элементная база простирается от обычных резисторов, катушек и конденсаторов до оптико-волоконных приборов и СВЧ.

Разновидности

Эксперты часто проводят поверку аттенюаторов, так как только работоспособность этих изделий позволяет избежать серьезных перегрузок в используемом агрегате приемных модулей. В продаже можно встретить универсальные приспособления, которые выгодно отличаются от всех аналогов фиксированным показателем затухания. Но есть и те модели, где пользователь может самостоятельно регулировать все параметры.

В первом случае представлен специфический стеклянный фильтр, легированный светодиод или воздушный зазор. Изделие присутствует в кабеле в качестве поглощающего фильтра. Профессионал может соорудить специальный изгиб оптического светодиода передающего кабеля. Эта категория чаще всего монтируется в корпус розеток. Тип аттенюатора и его разъемов может быть любым (чаще всего это SC).

Агрегаты с регулируемой величиной затухания используются в качественном измерительном оборудовании. Для управления коэффициентом, можно использовать два наиболее распространенных варианта. В первом случае мастеру предоставляется возможность внести механические поправки в воздушный зазор. Второй вариант позволяет воздействовать на ту часть оптического кабеля, которая предназначена для передачи сигнала.

Основные типы

Производители привыкли использовать специальную расшифровку цифр, благодаря чему можно быстро определить назначение аттенюаторов:

Агрегаты, которые основаны на дискретных радиоэлементах.
Поверочные установки и эталонные устройства.
Изделия, которые поглощают энергию.
Поляризационные.
Аттенюаторы, управляемые в электронном режиме.
Предельные модели.

Поверочные и эталонные изделия активно используются экспертами для качественной метрологической оценки действующих аттенюаторов. Предельные модели предотвращают прохождение через волноводную систему сигналов, частота которых находится ниже установленного показателя.

Практически все агрегаты, кроме фиксированных, могут легко управляться при помощи разных электронных схем, которые неоднократно были проверены в лабораторных условиях. Такие изделия просто незаменимы в тех случаях, когда ручная регулировка по каким-либо причинам остается недоступной.

Преимущества

Многочисленные положительные свойства оптических аттенюаторов обеспечили их частое использование при создании высококачественных оптоволоконных систем. К основным преимуществам относятся следующие параметры:

Легкость и простота монтажа.
Компактные размеры.
Два эффективных варианта исполнения устройств фиксированного типа.
Внушительный диапазон рабочих температур, за счет чего изделие можно использовать в экстремальных условиях (от -65 до +80 °C).

Стандартное обозначение

Абсолютно все модели аттенюаторов, которые работают в радиодиапазоне, обозначаются большой буквой «Д», после нее идут цифры. За счет этого специалисты могут быстро расшифровать категорию и назначение изделия. Цифры определяют марку агрегата. Классические оптические изделия маркируются комбинацией «ОД1».

Применение

Входной аттенюатор - это самый простой и доступный узел приемника. Его конструкция отличается своей простотой и логичностью. В качестве основных деталей используются три резистора, но в некоторых случаях могут присутствовать три конденсатора, которые призваны качественно делить сигнал. Самым сложным занятием является выбор параметра затухания агрегата.

В официальных документах содержится информация о том, что современные модели аттенюаторов способны эффективно расширить динамический диапазон приемников. Но только опытные радиолюбители понимают тот факт, что не стоит обольщаться этим принципом. Динамический диапазон состоит из двух ключевых понятий, которые существенно отличаются друг от друга. Обычный приемник способен принимать не только слабые, но и сильные сигналы. Они обязательно попадают в пропускную полоску фильтра, которая имеет отношение к базовой селекции. В случае возникновения минимального усиления приемник просто перегрузится.

Если пользователь хочет принимать слабые сигналы от конкретной станции, тогда можно задействовать аттенюатор, но даже он не сможет гарантировать, что результат будет соответствовать ожиданиям. Основная причина в мощных помехах, которые негативно воздействуют на тракт высокой частоты. В такой ситуации перезагрузки оборудования не избежать.

Аттенюатор (измерительный) - это... Что такое Аттенюатор (измерительный)?

Аттенюатор (измерительный)

Аттенюа́тор (от франц. attenuer смягчить, ослабить) — устройство для плавного, ступенчатого или фиксированного понижения интенсивности электрических или электромагнитных колебаний, как средство измерений является мерой ослабления электромагнитного сигнала, но одновременно, его можно рассматривать и как измерительный преобразователь.

Классификация и обозначения

Классификация

По набору воспроизводимых значений — фиксированные, ступенчатые (в т. ч. программируемые) и плавные (в т. ч. электрически управляемые)
По диапазону частот — радиоизмерительные и оптические
По способу подключения — коаксиальные, волноводные и волоконно-оптические
Радиоизмерительные делятся по принципу действия на резисторные, емкостные, поляризационные, предельные и поглощающие

Аттенюаторы Д2-32 и Д2-31 из комплекта измерительного прибора для коаксиального тракта с каналом 7/3 мм (50 Ом, "Экспертиза")

Обозначения по ГОСТ 15094

Д1-хх — установки для поверки аттенюаторов и эталонные аттенюаторы радиодиапазона
Д2-хх — резисторные и емкостные аттенюаторы
Д3-хх — поляризационные аттенюаторы
Д4-хх — предельные аттенюаторы
Д5-хх — поглощающие аттенюаторы
Д6-хх — электрически управляемые аттенюаторы
ОД1- хх — оптические эталонные аттенюаторы

Аттенюаторы радиодиапазона

Резисторные и емкостные аттенюаторы

НАЗНАЧЕНИЕ: аттенюаторы высокой точности, как правило, низкочастотные
ПРИМЕРЫ: Д1-13А, Д2-14

Поляризационные аттенюаторы

НАЗНАЧЕНИЕ: точный аттенюатор в СВЧ цепях
ПРИМЕРЫ: Д3-27, Д3-33А

Предельные аттенюаторы

Поглощающие аттенюаторы

НАЗНАЧЕНИЕ: развязывающие аттенюаторы в СВЧ измерениях
ПРИМЕРЫ: Д5-20, Д5-21

Основные нормируемые характеристики радиоизмерительных аттенюаторов

Оптические аттенюаторы

Принцип действия оптических аттенюаторов

НАЗНАЧЕНИЕ: для внесения в световодные системы заданного и регулируемого затухания.
ПРИМЕРЫ: ОД1-20, АОИ-3, FOD-5419

Основные нормируемые характеристики оптических аттенюаторов

Диапазон регулировки ослабления
Диапазон длин волн
Погрешность установки коэффициента ослабления
Погрешность импеданса

Литература и документация

Литература

Справочник по элементам радиоэлектронных устройств: Под ред. В. Н. Дулина и др. — М.: Энергия, 1978
Шкурин Г. П., Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам, 3 изд., М., 1960

Нормативно-техническая документация

IEC 60869-1(1994) Аттенюаторы волоконно-оптические. Часть 1: Общие технические условия
ОСТ5.8814-88 Аттенюаторы и фазовращатели коаксиальные, механически перестраиваемые. Основные параметры, конструкция и размеры, методы контроля
ГОСТ 8.249-77 ГСИ. Аттенюаторы коаксиальные и волноводные измерительные. Методы и средства поверки в диапазоне частот от 100 кГц до 17,44 ГГц

Ссылки

См. также

АТТЕНЮАТОР - это... Что такое АТТЕНЮАТОР?

аттенюатор — а, м. радио. atténuateur, нем. Attenuator, англ. attenuator. Аттенюатор. Литвиненко 1937 16. радио. Устройство для понижения напряжения или мощности электрических или электромагнитных колебаний; применяется в различной электро радиоизмерительной… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

аттенюатор — Схема, обеспечивающая уменьшение амплитуды электрического сигнала без значительных фазовых или частотных искажений. [http://www.vidimost.com/glossary.html] аттенюатор [IEV number 313 09 13] EN attenuator device for reducing the value of an… … Справочник технического переводчика

АТТЕНЮАТОР — (от франц. attenuer ослаблять) радиотехническое устройство (напр., в виде волновода или электрической цепи из резисторов) для понижения напряжения или мощности сигнала … Большой Энциклопедический словарь

аттенюатор — сущ., кол во синонимов: 1 • ослабитель (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Аттенюатор — радиотехническое устройство (напр., в виде волновода или электрической цепи из резисторов) для понижения напряжения или мощности сигнала. Позволяет при постоянном уровне напряжения или мощности сигнала на входе уменьшить выходной сигнал в… … Российская энциклопедия по охране труда

Аттенюатор — (фр. attenuer смягчить, ослабить) устройство для плавного, ступенчатого или фиксированного понижения интенсивности электрических или электромагнитных колебаний, как средство измерений является мерой ослабления электромагнитного… … Википедия

аттенюатор — (от франц. attenuer ослаблять), радиотехническое устройство (например, в виде волновода или электрической цепи из резисторов) для понижения напряжения или мощности сигнала. * * * АТТЕНЮАТОР АТТЕНЮАТОР (от франц. attenuer ослаблять),… … Энциклопедический словарь

аттенюатор — (фр. attenuer смягчать, ослаблять) устройство (обычно в виде вол. повода или электрической цепи из резисторов) для понижения напряжения или мощности электрических или электромагнитных колебаний; примен. в различной электро в радиоизмерительной… … Словарь иностранных слов русского языка

аттенюатор — attenuator аттенюатор. Регулируемый терминатор транскрипции бактерий, например, между генами trpO и trpE триптофанового оперона E.coli содержится А., который в условиях избытка триптофана обеспечивает снижение уровня синтеза trp мРНК. (Источник:… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

аттенюатор — silpnintuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. attenuator vok. Abschwächer, m rus. аттенюатор, m pranc. affaiblisseur, m; atténuateur, m; dispositif d affaiblissement, m … Automatikos terminų žodynas

Аттенюатор - это... Что такое Аттенюатор?

устройство для плавного, ступенчатого или фиксированного понижения электричексого напряжения, силы тока, мощности электрических или электромагнитных колебаний. В отличие от Реостата и Потенциометра, сопротивление между входными зажимами А. в процессе регулировки не меняется (при условии, что сопротивление между выходными зажимами постоянно), при каждом измерении известно вносимое им ослабление. А. изготовляют как отдельное устройство или встраивают в измерительные и другие приборы. Различают развязывающие А., некалиброванные или с малой точностью установки ослабления, и измерительные А. с высокой точностью установки ослабления. На частотах до 200 Мгц в измерительном А. обычно применяют резисторы или конденсаторы. Понижение А. напряжения (силы тока) достигает 120 дб (10⁶раз). На частотах выше 200 Мгц (до 80 Ггц) наибольшее применение нашли поглощающий и предельный А. В поглощающем А. ослабление мощности электромагнитных волн вызвано поглощением их или во внешнем графитовом слое пластины, помещенной внутрь Радиоволновода, или в высокоомном внутреннем проводнике (нихром и др.) и диэлектрике с большими потерями (полистирол и др.), заполняющем коаксиальную линию. В предельном А. используют явление сильного затухания мощности проходящих в радиоволноводе электромагнитных волн длиной, значительно большей критической длины волны для данного радиоволновода. Поглощающий А. развязывающего типа ослабляет мощность от долей дб до 40 дб (10⁴раз), отсчётного типа — до 100 дб (10¹⁰раз), а предельный А. — от 10 до 120 дб (10—10¹² раз). А. применяют в различной электро- и радиоизмерительной аппаратуре, для регулировки уровня вещательной передачи, для электрической развязки исследуемой цепи от генератора и т. д.

Лит.: Шкурин Г. П., Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам, 3 изд., [т. 2], М., 1960.

Резистивные схемы аттенюаторов. Калькулятор онлайн расчёта

П-образные, Т-образные аттенюаторы для симметричных и несимметричных
линий. Регулируемые многоступенчатые аттенюаторы.

На сегодняшнем заседании нашей радиолюбительской ячейки мы обнародуем перечень мероприятий по конструированию и расчёту узла, предназначенного для банального ослабления амплитуды (мощности) сигнала без существенного искажения его формы - аттенюатора.
Аттенюаторы - это, в большинстве случаев, пассивные конструкции, сделанные из незатейливых резистивных или реактивных делителей напряжения.

Столь простые по замыслу устройства, тем не менее, находят многочисленные применения, как-то:
- Уменьшение уровня сигнала для предотвращения перегрузки и, соответственно, расширения динамического диапазона оборудования.
- Снижение амплитуды или мощности сигнала до нужного уровня с целью его корректного измерения, а также для защиты измерительного прибора от перегрузки или выгорания.
- Согласование импедансов источника и нагрузки для снижения коэффициента стоячей волны (КСВ).
- Увеличение изоляции (развязки) между источником и нагрузкой, вследствие уменьшения взаимодействия между ними.

С точки зрения логики работы, аттенюатор является полной противоположностью усилителя, хотя эти устройства и имеют абсолютно разные принципы работы.

Основные характеристики аттенюаторов:
- Ослабление мощности (или амплитуды), которое выражается в децибелах.
- Частотный диапазон, внутри которого задаётся точность ослабления аттенюатора.
- Собственно говоря, сама точность (погрешность) аттенюатора.
- Максимальная мощность, которая может быть переварена аттенюатором без вреда для здоровья.
- Входное и выходное сопротивления, определяющие КСВ (коэффициент стоячей волны) по входу и выходу.

Ну и хватит о грустном. Давайте рассмотрим основные схемы, используемые в аттенюаторах.

Рис.1

Рис.1 а) - схема несбалансированного Т-образного аттенюатора,
Рис.1 б) - схема сбалансированного Т-образного аттенюатора,
Рис.1 в) - схема несбалансированного П-образного аттенюатора,
Рис.1 г) - схема сбалансированного П-образного аттенюатора.

Данные аттенюаторы являются горизонтально симметричными - импеданс устройства на входе совпадает с импедансом устройства на выходе.
Несбалансированные аттенюаторы предназначены для работы с вертикально несимметричными линиями, такими как коаксиальные кабели, в то время как,
Сбалансированные аттенюаторы предназначены для симметричных линий, к примеру, для работы с витой парой.

Формулы для расчёта элементов Т-образного аттенюатора выглядят следующим образом:
,
где Z - импеданс аттенюатора, а V - отношение входной и выходной амплитуд.

Формулы для расчёта элементов П-образного аттенюатора:

Сдобрим пройденный материал калькулятором.

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ П и Т-ОБРАЗНОГО АТТЕНЮАТОРА.

Если же в хозяйстве понадобился аттенюатор с несколькими значениями ступенчато - изменяемого ослабления сигнала, то сделать это можно путём последовательного соединения нескольких простейших ячеек, описанных и рассчитанных на калькуляторе выше.

Для иллюстрации приведу схему регулируемого аттенюатора от словенского специалиста Матиаса Видмара.

Рис.2

Устройство позволяет производить плавное ослабление сигналов (вернее ступенчатое с точностью до 1dB) вплоть до 131dB в частотном диапазоне - до 500MHz.
Ссылка на страницу автора - http://lea.hamradio.si/~s53mv/dds/attenuator.html.

А теперь предположим, что нам не хочется ставить кучу переключающих тумблеров, а так и подмывает довольствоваться одним переключателем на несколько положений, либо, вообще, обойтись без коммутирующих элементов, а поставить по разъёму на каждый уровень аттенюации.
Обратимся за помощью к схеме W. Sorokine, Radio-Consiwcteur et Depanneur, Paris, octobre 1968, p. 253.

Рис.3

В источнике приведены следующие формулы для расчёта номиналов элементов:

В каждой точке выхода такой модели аттенюатора внутреннее сопротивление равно сопротивлению нагрузки Rн. Величина аттенюации одинакова для всех ступеней и может быть выбрана любой величины.
Любой, да не очень!
Детальное рассмотрение схемы выявило корректную работу аттенюатора, только при значениях аттенюации, кратных 10. К тому же этот параметр рассчитывается при отсутствии нагрузки в режиме холостого хода, т.е. при её включении - добавляются дополнительные 6дБ ослабления сигнала.
А вот количество ступеней ослабления может быть выбрано любым.

Тем не менее, в связи с достаточно частой практикой применения данной схемы, приведу калькулятор и для неё.

Устройства частотной коррекции | журнал АвтоЗвук

В прошлый раз решили, что теперь мы будем знакомиться с корректирующими устройствами. Вот и займёмся устройствами частотной коррекции и другими полезными схемами.

(Продолжение. Начало в #4/2009)

Устройства и цепи, входящие в состав пассивных фильтров (конечно, если это фильтры соответствующего уровня), можно разделить на три группы: аттенюаторы, устройства частотной коррекции и то, что англоговорящие граждане называют miscellaneous, попросту говоря, «разное».

Аттенюаторы

Поначалу это может показаться удивительным, но аттенюатор является непременным атрибутом многополосной акустики, ибо головки для разных полос не только не всегда имеют, но и не должны иметь одинаковую чувствительность. В противном случае свобода манёвра по частотной коррекции будет сведена к нулю. Дело в том, что в системе пассивной коррекции, чтобы исправить провал, надо «осадить» головку в основной полосе и «отпустить» там, где был провал. Кроме того, в жилых помещениях часто бывает желательно, чтобы пищалка немного «переигрывала» по громкости мидбас или среднечастотник и бас. В то же время «осаживать» басовый динамик выходит накладно в любом смысле — требуется целая группа мощных резисторов, и изрядная часть энергии усилителя уходит на разогрев упомянутой группы. На практике считается оптимальным, когда отдача среднечастотника на несколько (2 — 5) децибел выше, чем у баса, а у пищалки на столько же выше, чем у СЧ-головки. Так что без аттенюаторов не обойтись.

Как известно, электротехника оперирует комплексными величинами, а никак не децибелами, так что мы ими сегодня будем пользоваться лишь отчасти. Поэтому для вашего удобства привожу табличку пересчёта показателя аттенюации (дБ) в коэффициент пропускания устройства.

Аттенюация, дБ	1	2	3	4	5	6	7
Коэффициент пропускания	0,891	0,794	0,707	0,631	0,562	0,501	0,447

Итак, если вам нужно «осадить» головку на 4 дБ, коэффициент пропускания N аттенюатора должен быть равен 0,631. Простейший вариант — последовательный аттенюатор — как явствует из названия, устанавливается последовательно с нагрузкой. Если Z_L — средний импеданс головки в области, представляющий интерес, то номинал R_S последовательного аттенюатора определится по формуле:

R_S = Z_L • (1 — N)/N (4.1)

В качестве Z_L можно брать «номинал» 4 Ом. Если мы из лучших побуждений установим последовательный аттенюатор прямо перед головкой (китайцы, как правило, так и делают), то импеданс нагрузки для фильтра увеличится, и частота среза НЧ возрастёт, а фильтра ВЧ — понизится. Но это ещё не все.

Берём для примера аттенюатор 3 дБ, работающий на 4 Ом. Номинал резистора по формуле (4,1) будет равен 1,66 Ом. На рис. 1 и 2 — то, что получится при использовании фильтра ВЧ на 100 Гц, а также фильтра НЧ на 4000 Гц.

Рис. 1. АЧХ последовательного аттенюатора (ФВЧ)

Рис. 2. То же для ФНЧ

Синие кривые на рис. 1 и 2 — частотные характеристики без аттенюатора, красные — АЧХ с последовательным аттенюатором, включённым после соответствующего фильтра. Зелёная кривая соответствует включению аттенюатора перед фильтром. Единственное побочное явление — смещение частоты на 10 — 15% в минус и в плюс для ФВЧ и ФНЧ соответственно. Так что в большинстве случаев последовательный аттенюатор должен устанавливаться перед фильтром.

Чтобы избежать дрейфа частоты среза при включении аттенюатора, были придуманы устройства, которые у нас называются Г-образные аттенюаторы, а в остальной части мира, где алфавит не содержит волшебной и такой нужной в повседневной жизни буквы «Г», носят название L-Pad. Такой аттенюатор состоит из двух резисторов, один из них, R_S, включается последовательно с нагрузкой, второй, Rp — параллельно. Вычисляются они так:

R_S = Z_L • (1 — N), (4.2)

Rp = Z_L • N/(1 — N) (4.3)

Для примера берём те же 3 дБ аттенюации. Номиналы резисторов получились такие, как показано на схеме (Z_L опять же 4 Ом).

Рис. 3. Схема Г-образного аттенюатора

Здесь аттенюатор показан вместе с фильтром ВЧ на 4 кГц. (Для единообразия все фильтры сегодня — типа Баттерворта.) На рис. 4 вы видите обычный набор характеристик. Синяя кривая — без аттенюатора, красная — с аттенюатором, включённым до фильтра, и зелёная — с аттенюатором после фильтра.

Рис. 4. Частотные характеристики Г-образного аттенюатора

Как видим, у красной кривой и добротность ниже, и частота среза смещена вниз (у фильтра НЧ она будет смещаться вверх на те же 10%). Так что не надо мудрить — L-Pad лучше включать именно так, как показано на предыдущем рисунке, непосредственно перед головкой. Впрочем, при определённых обстоятельствах перестановкой можно воспользоваться — не меняя номиналы, подкорректировать область раздела полос. Но это уже высший пилотаж… А теперь переходим к «разному».

Другие употребительные схемы

Чаще других в наших кроссоверах встречается цепь коррекции импеданса головки, обычно называемая цепью Цобеля по имени известного исследователя характеристики фильтров. Она представляет собой последовательную RC цепочку, включённую параллельно нагрузке. По классическим формулам

R = Z_L (4.4),

C = Le/R²e (4.5), где

Le = [(Z²_L — R²e)/2πFo]^1/2 (4.6).

Здесь Z_L — импеданс нагрузки на частоте Fo, представляющей интерес. Как правило, за параметр Z_L, не мудрствуя лукаво, выбирают номинальный импеданс головки, в нашем случае, 4 Ом. Я бы советовал величину R искать по такой формуле:

R = k • Re (4.4a).

Здесь коэффициент k = 1,2 — 1,3, всё равно более точно резисторы не подобрать.

Рис. 5. Частотные характеристики фильтра со схемой Цобеля

На рис. 5 вы можете видеть четыре частотные характеристики. Синяя — обычная характеристика фильтра Баттерворта, нагруженного на резистор 4 Ом. Красная кривая — такая характеристика получается, если звуковую катушку представить как последовательное соединение резистора 3,3 Ом и индуктивности 0,25 мГн (такие параметры характерны для сравнительно лёгкого мидбаса). Почувствуйте разницу, как говорится. Чёрным цветом показано, как будет выглядеть АЧХ фильтра, если разработчик не станет упрощать себе жизнь, а параметры фильтра определит по формулам 4.4 — 4.6, исходя из полного импеданса катушки — при указанных параметрах катушки полный импеданс составит 7,10 Ом (4 кГц). Наконец, зелёная кривая — это АЧХ, полученная с использованием цепи Цобеля, элементы которой определены по формулам (4.4а) и (4.5). Расхождение зелёной и синей кривых не превышает 0,6 дБ в диапазоне частот 0,4 — 0,5 от частоты среза (в нашем примере это 4 кГц). На рис. 6 вы видите схему соответствующего фильтра с «Цобелем».

Рис. 6. Схема фильтра с цепью Цобеля

Кстати говоря, когда в кроссовере вы находите резистор номиналом 3,9 Ом (реже — 3,6 или 4,2 Ом), можно с минимальной вероятностью ошибки утверждать, что в схеме фильтра задействована цепочка Цобеля. Но есть и другие схемные решения, приводящие к появлению «лишнего» элемента в схеме фильтра.

Конечно, я имею в виду так называемые «странные» фильтры (Strange Filters), которые отличаются наличием дополнительного резистора в земляной цепи фильтра. Уже хорошо нам известный фильтр НЧ на 4 кГц можно представить в таком виде (рис. 7).

Рис. 7. Схема «странного» фильтра

Резистор R1 с номиналом 0,01 Ом можно рассматривать как сопротивление выводов конденсатора и соединяющих дорожек. А вот если номинал резистора становится существенным (то есть сравнимым с номиналом нагрузки), получится «странный» фильтр. Будем менять резистор R1 в диапазоне от 0,01 до 4,01 Ом с шагом 1 Ом. Полученное семейство частотных характеристик можно увидеть на рис. 8.

Рис. 8. Амплитудно-частотные характеристики «странного» фильтра

Верхняя кривая (в области точки перегиба) — обычная баттервортовская характеристика. По мере роста номинала резистора частота среза фильтра сдвигается вниз (до 3 кГц при R1 = 4 Ом). Но крутизна спада меняется незначительно, по крайней мере в пределах полосы, ограниченной уровнем -15 дБ — а именно эта область имеет практическое значение. Ниже этого уровня крутизна спада будет стремиться к 6 дБ/окт., но это не так уж и важно. (Обратите внимание, масштаб графика по вертикали изменён, поэтому спад кажется более крутым.) А теперь посмотрим, как меняется фазочастотная характеристика в зависимости от номинала резистора (рис. 9).

Рис. 9. Фазочастотные характеристики «странного» фильтра

Характер поведения графика ФЧХ изменяется начиная с 6 кГц (то есть от 1,5 частот среза). С использованием «странного» фильтра можно плавно регулировать взаимную фазу излучения соседних головок, чтобы добиться желаемой формы общей частотной характеристики.

Теперь в соответствии с законами жанра прервёмся, пообещав, что в следующий раз будет ещё интереснее.

аттенюатор - это... Что такое аттенюатор?

АТТЕНЮАТОР — (от франц. attenuer ослаблять) устройство, предназначенное для уменьшения или изменения амплитуды электрич. сигналов или мощности эл. магн. колебаний. Существуют А. с фиксированным ослаблением в рабочем диапазоне частот, ступенчатым или плавным… … Физическая энциклопедия

Аттенюаторы что это такое

Аттенюатор — Википедия

Классификация[править | править код]

Обозначения по ГОСТ 15094[править | править код]

Резисторные и ёмкостные аттенюаторы[править | править код]

Поляризационные аттенюаторы[править | править код]

Предельные аттенюаторы[править | править код]

Поглощающие аттенюаторы[править | править код]

Основные нормируемые характеристики радиоизмерительных аттенюаторов[править | править код]

Принцип действия оптических аттенюаторов[править | править код]

Основные нормируемые характеристики оптических аттенюаторов[править | править код]

Номиналы компонентов для схем сопротивления и аттенюаторов[править | править код]

Характеристика данных для расчёта компонентов аттенюатора[править | править код]

Используемые термины[править | править код]

Используемые символы[править | править код]

Расчёт симметричного Т-образного аттенюатора[править | править код]

Расчёт симметричного П-образного аттенюатора[править | править код]

Расчёт Г-образного резистора для подстройки сопротивления[править | править код]

Преобразование Т-образного резистора в П-образный резистор[править | править код]

Преобразование П-образного резистора в Т-образный резистор[править | править код]

Преобразование между резистором с двумя портами и схемой[править | править код]

Т-образная схема для параметров сопротивления[править | править код]

Параметры сопротивления Т-схемы[править | править код]

Параметры входа в П-образную схему[править | править код]

Входные параметры в П-образной схеме[править | править код]

Общий случай, определяющий параметры сопротивления исходя из требований[править | править код]

Аттенюатор - это... Что такое Аттенюатор?

Классификация и обозначения

Классификация

Обозначения по ГОСТ 15094

Аттенюаторы радиодиапазона

Резисторные и емкостные аттенюаторы

Поляризационные аттенюаторы

Предельные аттенюаторы

Поглощающие аттенюаторы

Основные нормируемые характеристики радиоизмерительных аттенюаторов

Оптические аттенюаторы

Принцип действия оптических аттенюаторов

Основные нормируемые характеристики оптических аттенюаторов

Схемы аттенюаторов

Характеристики аттенюатора

РЧ-аттенюаторы

Аудио-аттенюаторы

Значения компонентов для схем сопротивления и аттенюаторов

Характеристика данных для расчета компонентов аттенюатора

Используемые термины

Используемые символы

Расчет симметричного Т-образного резистора

Расчет симметричного П-образного резистора

Расчет Г-образного резистора для подстройки сопротивления

Преобразование Т-образного резистора в П-образный резистор

Преобразование П-образного резистора в Т-образный резистор

Преобразование между резистором с двумя портами и схемой

Т-образная схема для параметров сопротивления

Параметры сопротивления Т-схемы

Параметры входа в П-образную схему

Входные параметры в П-образной схеме

Общий случай, определяющий параметры сопротивления исходя из требований

Применение

См. также

Литература

Ссылки

Аттенюаторы

Децибелы

Аттенюатор Т-типа

Аттенюатор П-типа

Аттенюатор Г-типа

Мостовой Т-образный аттенюатор

Каскадное включение

Радиочастотные аттенюаторы

Подведем итоги

Теги

Аттенюатор - это... Описание, характеристика, применение

Описание

Классификация

Разновидности

Основные типы

Преимущества

Стандартное обозначение

Применение