Bridged-T衰減器是另一種電阻衰減器設計,它是標準對稱T-pad衰減器的變體
顧名思義,橋接-T衰減器有一個額外的電阻元件,在標準T型焊盤的兩個串聯電阻上形成一個橋接網絡。
這個額外的電阻元件使電路能夠通過所需的衰減降低信號電平而不改變當信號似乎在T-pad網絡上“橋接”時,電路的特征阻抗。此外,原始T型焊盤的兩個串聯電阻始終等于輸入源和輸出負載阻抗。下面給出了“橋接-T衰減器”電路( T )。
橋接-T衰減器電路
電阻, R3 形成跨越標準T-pad衰減器的橋接網絡。選擇兩個串聯電阻 R1 以等于源/負載線阻抗。橋接T型衰減器相對于其T型墊表兄弟的一個主要優點是橋接式T型墊具有與傳輸線特性阻抗相匹配的趨勢。
然而,橋接器的一個缺點是-T衰減器電路是衰減器要求其輸入或源阻抗( Z S )等于其輸出或負載阻抗,( Z L )因此不能用于阻抗匹配。
橋接T衰減器的設計與標準T-pad衰減器一樣簡單。兩個串聯電阻的值與線路特性阻抗相等,因此無需計算。然后給出用于計算并聯分流電阻和用于在任何所需衰減下進行阻抗匹配的橋接T衰減器電路的附加橋接電阻的公式如下:
Bridged-T衰減器方程
其中: K 是阻抗因子, Z 是源/負載阻抗。
Bridged-T衰減器示例No1
需要橋接T衰減器將8Ω音頻信號線的電平降低4dB。計算所需電阻的值。
然后電阻 R1 等于線路阻抗為8Ω,電阻 R2 等于13.7Ω,橋接電阻 R3 等于4.7Ω,或最接近的首選值。
與標準T-pad衰減器一樣,隨著電路所需的衰減量增加,電阻器 R3 的串聯電橋阻抗值也會增加,而電阻器的并聯分流阻抗值 R2 減少。這是在相等阻抗之間使用的對稱橋接T衰減器電路的特征。
可變橋接T衰減器
我們已經看到,對稱橋接T衰減器可以設計為在匹配信號線的特征阻抗的同時將信號衰減固定量。希望現在我們知道橋接T衰減器電路由四個電阻元件組成,兩個電阻元件匹配信號線的特征阻抗,兩個電阻元件我們根據給定的衰減量計算出來。
但是通過更換兩個衰減器電阻元件帶有電位器或電阻開關,我們可以在預定的衰減范圍內將固定衰減器墊轉換成可變衰減器,如圖所示。
可變橋接T衰減器
例如,如上所述,如果我們想要一個可變橋接T衰減器在8Ω音頻線上工作,衰減可調從-2dB到-20dB,我們需要電阻值:
電阻值在-2dB
電阻值在-20dB
然后我們可以看到衰減2dB所需的最大電阻是31Ω 20dB是72Ω。因此,我們可以用兩個100Ω的電位器代替固定值電阻器。但是,不是一次調整兩個電位器來找到所需的衰減量,而是可以用一個100Ω雙電位電位器代替兩個電位器,這兩個電位器是電連接的,因此每個電阻的值相對于另一個的電壓值反向變化。如圖所示,電位器從2dB調節到20dB。
可完全調節的橋式衰減器
通過仔細校準電位器,我們可以輕松地在我們的簡單示例中生成2dB至20dB范圍內的完全可調橋接-T衰減器。通過改變電位計的值以適應信號線的特征阻抗,理論上可以通過使用從零到無窮大的全范圍電阻來實現任何數量的可變衰減 VR1a 和 VR1b ,但實際上30dB是單個可變橋接T衰減器的極限,因為電阻值變小。噪聲失真也是一個問題。
將這一想法更進一步,我們還可以通過更換具有固定值電阻的電位器和成組旋轉開關,搖臂開關或推動器來生產可控制的橋接T衰減器電路。 - 按鈕開關并通過切換適當的電阻,可以逐步增加或減少衰減。例如,使用上面的8Ω傳輸線阻抗示例。
我們可以計算各個橋電阻和并聯分流電阻,衰減在2dB到20dB之間。但與以前一樣,為了節省數學,我們可以為串聯電橋的值和并聯分流阻抗生成表格,以構建8Ω,50Ω或75Ω可切換橋接T衰減器電路。橋接電阻 R2 和并聯分流電阻 R3 的計算值如下所示。
橋接-T衰減器電阻值
請注意,電路的兩個固定串聯電阻 R1 將始終等于傳輸線特性阻抗。
然后使用我們的8Ω以傳輸線為例,我們可以使用表中計算的電阻值,如下構造一個可切換的橋接-T衰減器電路。
可切換的橋接-T衰減器
因此, VR1a 在 -10dB 點,總電阻等于各個電阻的總和,如下所示:
5.2 + 4.1 + 3.3 + 2.6 + 2.1 =17.3Ω
同樣,對于 VR1b 設置的并聯分流電阻,的總電阻> -10dB 點將等于:
1.0 + 1.2 + 0.6 + 0.9 =3.7Ω
注意這兩個電阻值 VR1a =17.3Ω和 VR1b =3.7Ω對應于我們在上表中計算的-10dB衰減。
我們已經看到Bridged-T衰減器是一種純電阻固定型對稱衰減器,可用于在插入相等阻抗之間時引入給定量的衰減器損耗,而bridged-T設計是更常見的改進版本T-pad衰減器。
在某些方面,我們還可以將橋接T衰減器視為改進的Pi-pad衰減器,我們將在下一個教程中看到。這種類型電路的主要缺點之一是由于橋接電阻,這種類型的衰減器電路不能用于不等阻抗的匹配。
橋接T型衰減器設計使其變得簡單計算網絡所需的電阻,因為兩個串聯電阻的值總是等于傳輸線的特征阻抗,使衰減器對稱。一旦確定了所需的衰減量,計算剩余電阻值所涉及的數學就相當簡單。
此類衰減器設計也允許通過僅改變兩個衰減器來調節橋接T型墊。電位計或開關電阻的電阻元件是標準的T-pad衰減器需要三個。
在下一個關于衰減器的教程中,我們將研究不同類型的衰減器設計稱為Pi-pad衰減器,其僅使用三個電阻元件來形成無源衰減器電路,一個在串聯線中,兩個在并聯分流線中。
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