被动衰减器连接案例损耗表设计类型摘要

无源衰减器是一种特殊类型的电气或电子双向电路，由完全电阻元件组成。

衰减器是一种双端口电阻网络，设计用于削弱或“衰减”（因此他们的名字）由源提供的功率到适合连接负载的电平。

无源衰减器减少功率通过单个固定量，可变量或一系列已知的可切换步骤输送到连接的负载。衰减器通常用于无线电，通信和传输线应用，以减弱更强的信号。

无源衰减器是纯粹的无源电阻网络（因此没有电源），用于各种各样的电子设备，通过调节信号电平来扩展测量设备的动态范围，提供振荡器或放大器的阻抗匹配，以减少不正确的输入/输出端接的影响，或简单地提供不同电路级之间的隔离，具体取决于它们应用如图所示。

衰减器连接

简单的衰减器网络（也称为“垫“）可以设计成产生固定程度的”衰减“或在预定步骤中给出可变量的衰减。通常称为“衰减器垫”的标准固定衰减器网络可以从0dB到大于100dB的特定值获得。可变和开关衰减器基本上是可调电阻网络，显示每个开关步骤的衰减校准增加，例如每个开关位置-2dB或-6dB的步长。

然后衰减器是一个四端（双端口）无源电阻网络（也可使用有源类型，使用晶体管和集成电路），设计用于在所有频率上产生相同量的输出电信号的“无失真”衰减，不会产生相移无源型RC滤波器网络，因此实现这种衰减器应该由纯无感和非线绕电阻组成，因为无功元件会产生频率鉴别。

简单无源衰减器

衰减器与放大器相反，它们通过电阻分压器电路作为典型的衰减器来降低增益。给定网络中的衰减量由以下比率确定：输出/输入。例如，如果电路的输入电压为1伏（1V）且输出电压为1毫伏（1mV），则衰减量为1mV / 1V，等于0.001或减少1,000th。 / p>

然而，使用电压，电流或甚至功率比来确定或表示电阻衰减器网络可能具有的衰减量，称为衰减因子，可能会造成混淆，因此，无源衰减器的衰减程度通常用对数标度表示，以分贝（dB）给出，这样可以更容易处理这么小的数字。

衰减度

衰减器性能由输入信号每频率十倍（或倍频程）降低的分贝数表示。 分贝，缩写为“dB”，通常定义为电压，电流或功率比的对数或“对数”度量，并且代表Bel（B）的十分之一1/10。换句话说，制作一个Bel需要10分贝。然后根据定义，输入信号（Vin）和输出信号（Vout）之间的比率以分贝给出：

分贝衰减

请注意，分贝（dB）是对数比，因此没有单位。因此，-140dB的值表示1：10,000,000单位的衰减或1000万比1的衰减。

在无源衰减器电路中，将输入值指定为0 dB参考点通常很方便。这意味着无论输入信号或电压的实际值是多少，都可以用作比较衰减输出值的参考值，因此分配0 dB值。这意味着低于该参考点的任何输出信号电压值将表示为负dB值（-dB）。

因此，例如-6dB的衰减表明该值比0 dB输入参考值低6 dB。同样，如果输出/输入的比率小于1（单位），例如0.707，则这对应于20log（0.707）= -3dB。如果输出/输入的比率= 0.5，那么这相当于20 log（0.5）= -6 dB，依此类推，可以使用标准的衰减电气表来保存计算。

无源衰减器示例No1

无源衰减器电路的插入损耗为-32dB，输出电压为50mV。什么是输入电压的值。

antilog（ log - -1.6 的1 ）为：

然后，如果输出电压产生32分贝的衰减，则需要2.0伏的输入电压。

衰减器损耗表

dB中的

 

等等，生成一个具有我们衰减器设计所需的分贝值的表格。

通过将衰减器插入电路，以分贝表示的电压，电流或功率的降低称为插入损耗，最小损耗衰减器设计匹配不等阻抗的电路。匹配网络中的最小损耗。

现在我们知道无源衰减器是如何用来降低或“衰减”信号的功率或电压电平的，虽然引入很少或没有失真和插入损耗，但以分贝表示的量，我们可以开始看di可提供不同的衰减器电路设计。

无源衰减器设计

电阻分压电路是最简单的无源衰减器电路，有许多方法可以在衰减器电路中安排电阻。电位或分压电路通常称为“L-pad”衰减器，因为其电路图类似于反相“L”。

但是还有其他常见类型的衰减器网络，如“T-pad”衰减器和“Pi-pad”（π）衰减器取决于您如何将电阻元件连接在一起。这三种常见的衰减器类型如下所示。

衰减器类型

上述衰减器电路设计可以安排在“平衡”或“不平衡”形式，两种类型的作用相同。 “T-pad”衰减器的平衡版本称为“H-pad”衰减器，而“π-pad”衰减器的平衡版本称为“O-pad”衰减器。还提供桥接T型衰减器。

在不平衡衰减器中，电阻元件仅连接到传输线的一侧，而另一侧接地以防止在较高频率下泄漏。通常，衰减器网络的接地侧没有电阻元件，因此称为“公共线”。

在平衡衰减器配置中，相同数量的电阻元件均等地连接到传输的每一侧地平线位于由平衡并联电阻产生的中心点。通常，平衡和非平衡衰减器网络不能连接在一起，因为这导致平衡网络的一半通过不平衡配置短路接地。

开关衰减器

而不是仅仅为了达到所需的衰减程度，可以将一个衰减器连接或级联在一起，以增加给定衰减步骤的衰减量。多极旋转开关，摇臂开关或联动按钮开关也可用于以1dB至100dB或更高的任何所需顺序连接或旁路各个固定衰减器网络，从而易于设计和构建开关衰减器网络，也称为作为步进衰减器。通过切换适当的衰减器，衰减可以固定的步长增加或减少，如下所示。

开关衰减器

这里，有四个独立的电阻衰减器网络在一个串联梯形网络中级联在一起，每个衰减器的值是其前身的两倍（1-2-4-8）。每个衰减器网络可以按照相关开关的要求切换到信号路径的“入”或“出”，产生一个步进调整衰减器电路，该电路可以1dB的步长从0dB切换到-15dB。

因此，电路提供的总衰减量将是切换为“IN”的所有四个衰减器网络的总和。因此，例如-5dB的衰减将需要连接开关 SW1 和 SW3 ，并且-12dB的衰减将需要开关 SW3 和 SW4 要连接，依此类推。

衰减器摘要

衰减器是四在没有使信号波形失真的情况下降低信号幅度或功率的终端设备，衰减器会引入一定量的损耗。

衰减器网络插在源和负载电路之间将源信号的幅度减小到适合负载的已知量。

衰减器可以在已知的衰减步骤中固定，完全可变或可变，-0.5dB，-1dB， - 10dB等

衰减器可以是对称的或不对称的，可以是平衡的或不平衡的。

固定衰减器也称为“垫“习惯于”匹配“不等的阻碍ces。

衰减器实际上与放大器相反。放大器提供增益，而衰减器提供损耗或增益小于1（单位）。

衰减器通常是由简单的分压器网络制成的无源器件。不同电阻之间的切换产生可调节的阶梯式衰减器和使用电位器连续可调的衰减器。

为了简化衰减器的设计，“K”（用于常数）值可以使用。此“K”值是与给定的dB衰减值对应的电压，电流或功率之比，如下所示：

我们可以为不同的衰减量产生一组称为“K”值的常数值，如下表所示。

衰减器损耗表

依此类推，生成一个包含“K”值的表正如我们所要求的那样。

固定值衰减器，称为“衰减器垫”，主要用于射频（ Rf ）传输线，以降低电压，耗散功率或改善阻抗matchi各种不匹配电路之间的接地。

前置放大器或音频功率放大器中的线路电平衰减器可以像0.5瓦电位器一样简单，或者用于降低音频信号幅度的分压器L-pad在它到达扬声器之前，减小输出音量。

在测量信号时，使用高功率衰减器垫将信号幅度降低一个已知量，以便进行测量或保护测量设备从高信号水平可能会损害它。

在下一个关于衰减器的教程中，我们将看一下通常称为“L型”或“L-pad”衰减器的最基本类型的电阻衰减器网络，它可以使用两个电阻元件。 “L-pad”衰减器电路也可用作电压或分压器电路。