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【圖】衰減器原理,用途及設計
(2023/5/1 18:00:00)
衰減器原理,用途及設計

衰減器原理,用途及設計



衰減器廣泛地應用于電子設備中,它的主要用途是:



(1)調整電路中信號的大小;



(2)在比較法測量電路中,可用來直讀被測網絡的衰減值;



(3)改善阻抗匹配,若某些電路要求有一個比較穩定的負載阻抗時,則可在此電路與實際負載阻抗之間插入一個衰減器,能夠緩沖阻抗的變化。



通常,衰減器接于信號源和負載之間,衰減器是由電阻元件組成的四端網絡,它的特性阻抗、衰減都是與頻率無關的常數,相移等于零。



實際應用中,有固定衰減器和可變衰減兩大類。


1、固定衰減器的設計



常用的固定衰減器有L型、T型、X型和橋T型等幾種結構,其電路形式和計算公式見表5.1-16。





注:RC為特性阻抗;RC1、RC2為兩側特性阻抗,B為固有衰減值N=EB。



其中L型屬于不對稱衰減器,主要用于阻抗匹配,而T型、X型、橋T型屬于對稱衰減器,主要用于衰減。一端接地的衰減器稱為不平衡衰減器;反之,兩端不接地的衰減器稱為平衡衰減器。



例:設計一衰減器,匹配于信號源內阻RS-600歐與負載電阻RL=150歐之間,其衰減量為30DB。



解 計算過程:



(1)因為RS、RL不相等,所以選用一節倒L型和一節對稱T型號組成衰減器,如圖5.1-19A所示



倒L型電路計算:







(2)T型電路計算:



由于總衰減量為30DB,所以T型衰減量為





(3)電路簡化:



對設計電路進行變換,進而得到簡化電路,由圖5.1-19A變換為圖B及圖C的形式。







2、可變衰減器的設計



可變衰減器,一般是指特性阻抗值恒定的,而它的衰減值是可變的衰減器,此外,還有一種分壓式可變衰減器,由于它的負載往往是高阻抗,因此對這種分壓式可變衰減器的特性阻抗就沒有什么具體要求。



1)可變橋T型衰減器



可變橋T型衰減器的電路結構如圖5.1-20所示。





圖5.1-20 可變T型衰減器



采用這種可變衰減器電路的優點是,電路中只有兩個可變化部分而可變T型號或可變X型衰減將有三個可變部分),而且R為固定電阻,可以避免因旋鈕換檔時,由于旋鈕觸點接觸不良而引起電路中斷現象。



例:設計一個可變橋T型衰減器。各檔衰減值分別為0.05、0.1、0.15N,特性阻抗RC=600歐。



解 分別計算各檔電阻值





以上求得分檔的各電阻值、有些電阻可以合用,因此算得橋臂和并臂電阻值分別為





構成的可變橋T型衰減器電路示于圖5.1-20。



分壓式可變衰減器



分壓式可變衰減器電路結構如圖5.1-21所示。





它應用于載波機簡易式電平表中,當它工作在高阻抗負載時,衰減值(例如第二檔的衰減值)與電阻值的關系式:





它為一常數,與衰減換檔的旋鈕位置無關。



本電路各檔值計算如下:



分壓式步進衰減器一般接在放大器前面,為了減少放大器對衰減器的分流影響,衰減器總的分壓電阻值R1值不宜過大,一般宜在4千歐左右。本電路給出R1值如下:





計算結果表明,每變化一檔,就增加1N的衰減值。



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