不同T-pad衰减器电路阻抗因子公式及方程案例摘要

T-pad衰减器是一个衰减器网络，由三个连接在一起形成“T”配置的无感电阻元件组成（因此得名）。

虽然不常见，但这种“T”（T形）配置也可以被认为是Y形“Y”衰减器配置。与以前的L-pad衰减器不同，它具有不同的电阻值，从任一端观察衰减器使其不对称，T-pad衰减器在其设计中是对称的。

电阻元件的形成字母“T”形意味着T-pad衰减器从任一端看具有相同的电阻值。这种形成使“T-pad衰减器”成为一个完美对称的衰减器，使其输入和输出端子能够如图所示进行转换。

基本T-pad衰减器电路

我们可以看到T-pad衰减器在其设计中从两端看是对称的，这种类型的衰减器设计可用于阻抗匹配相等或不相等的传输线。通常，电阻器 R1 和 R2 具有相同的值，但是当设计为在不等阻抗的电路之间工作时，这两个电阻器可以具有不同的值。在这种情况下，T-pad衰减器通常被称为“锥形衰减器”。

但在我们更详细地研究T-pad衰减器之前，我们首先需要理解用于计算衰减器阻抗的“K因子”的使用，这可以使数学和我们的生活减少更容易。

衰减器“K”因子

“K”因子，也称为“阻抗因子”，通常与衰减器一起使用，以简化复杂衰减器电路的设计过程。该“K”因子或值是对应于给定衰减值的电压，电流或功率的比率。 “K”的一般公式如下：

换句话说，电压比，Kv是给定为：Vin / Vout = 10 dB / 20 ，电流比Ki给出为：Iin / Iout = 10 dB / 20 ，功率比Kp给出如下：Pin / Pout = 10 dB / 10 。

例如，电压衰减“K”值> 6dB 将 10 （6/20） = 1.9953 ， 18dB 的衰减将 10 （18/20） = 7.9433 ，依此类推。但是，每次我们想要设计新的衰减器电路时，我们都不能计算“K”值，而是可以生成“K”因子表，用于计算衰减器损耗，如下所示。

衰减器丢失表

等等，产生一个衰减损耗表，其分贝值与我们的衰减器设计一样多。

具有等阻抗的T-pad衰减器

我们已经说过了以前，T-pad衰减器是对称衰减器设计，其输入和输出端子可以相互转换。这使得T-pad衰减器非常适合插入两个相等的阻抗（ Z S = Z L ）以降低信号电平。

在这种情况下，选择三个电阻元件以确保输入阻抗和输出阻抗匹配构成衰减器网络一部分的负载阻抗。由于T-pad的输入和输出阻抗设计为与负载完美匹配，因此该值称为对称T-pad网络的“特征阻抗”。

然后，用于计算用于任何所需衰减的阻抗匹配的T-pad衰减器电路的电阻值的公式如下：

T-pad衰减器方程

其中： K 是上表中的阻抗系数， Z 是源/负载阻抗。

T-pad衰减器示例No1

需要T-pad衰减器将音频信号电平降低18dB，同时匹配阻抗。 600Ω网络。计算所需三个电阻的值。

然后电阻 R1 和 R2 等于466Ω，电阻 R3 等于154Ω，或者最接近的优先值。

与以前一样，我们可以为构建50Ω，75Ω或600Ω对称T-pad衰减器电路所需的串联和并联阻抗值生成标准表，因为这些值始终为无论应用如何都一样。电阻的计算值 R1 ， R2 和 R3 如下所示。

注意，由于电路所需的衰减量会增加 R1 和<的串联阻抗值span> R2 也会增加，而并联旁路阻抗值 R3 会降低。这是在相等阻抗之间使用的对称T-pad衰减器电路的特性。

具有不等阻抗的T-pad衰减器

以及使用T-pad衰减器降低信号电平在阻抗相等的电路中，我们也可以将它用于不等阻抗之间的阻抗匹配（ Z S ≠Z L ）。当用于阻抗匹配时，T-pad衰减器称为Taper Pad衰减器。然而，为此，我们需要稍微修改先前的等式，以考虑衰减器电路上的源和负载阻抗的不等负载。新方程变为。

不等阻抗的锥形衰减器方程

其中： K 是上表中的阻抗系数， Z 1 更大源/负载阻抗和 Z 2 是源/负载阻抗中较小的一个。

T-pad衰减器示例No2

需要连接负载阻抗为50Ω的锥形衰减器，将音频信号电平从75Ω的阻抗源降低18dB。计算所需三个电阻的值。

然后： Z 1 =75Ω（最大阻抗）， Z 2 =50Ω（最小阻抗）和 K = 18dB = 7.9433 来自上表。

因此电阻 R1 等于15.67Ω，电阻 R2 等于62Ω且电阻 R3 等于36Ω，或最接近的首选值。

对于在其设计中具有电感和电容等无功元件的T-pad衰减器， EEWeb有一个免费的在线T-pad衰减工具，用于计算所需频率下的元件值。

平衡T衰减器

平衡T-pad衰减器或者Balanced-T衰减器简称，使用两个T-pad衰减器电路连接在一起形成一个平衡的镜像网络，如下所示。

平衡T衰减器电路

平衡T衰减器也称为H-pad衰减器因为布局它的电阻元件形成字母“H”的形状，因此它们的名字是“H-pad衰减器”。平衡T电路的电阻值首先计算为与以前相同的不平衡T-pad配置，但这次每条腿的电阻系列值减半（除以2），以提供任意一侧的镜像地面。中心并联电阻的总计算电阻值保持相同的值，但分为两个，中心接地，产生平衡电路。

使用上述计算值表示非平衡T型垫衰减器给出所有四个串联电阻和并联分流电阻的串联电阻 R1 = R2 =466Ω÷2 =233Ω， R3 =154Ω与以前相同，这些值可以是使用以下修正方程计算平衡-T衰减器。

平衡-T衰减器方程

T-pad衰减器摘要

T-pad衰减器是一种对称衰减器网络，可用于具有相等或不等阻抗的传输线电路。由于T-pad衰减器在设计上是对称的，因此可以在任一方向上连接，使其成为双向电路。

T衰减器的主要特征之一是分流臂（并联）随着衰减的增加，阻抗变小。用作阻抗匹配电路的T-pad衰减器通常称为“锥形衰减器”。

我们已经看到T-pad衰减器可以是不平衡或平衡电阻网络。固定值不平衡T型垫衰减器是最常见的，一般用于射频和电视同轴电缆传输线的一侧是线路接地。

平衡T型衰减器也称为H-pad衰减器由于其设计和结构。 H-pad衰减器主要用于使用平衡或双绞线布线的数据传输线。

在下一个关于衰减器的教程中，我们将看另一种类型的T-pad衰减器设计称为Bridged-T衰减器，它在串联线路中使用额外的电阻元件。