不同T-pad衰減器電路阻抗因子公式及方程案例摘要

T-pad衰減器是一個(gè)衰減器網(wǎng)絡(luò)，由三個(gè)連接在一起形成“T”配置的無感電阻元件組成（因此得名）。

雖然不常見，但這種“T”（T形）配置也可以被認(rèn)為是Y形“Y”衰減器配置。與以前的L-pad衰減器不同，它具有不同的電阻值，從任一端觀察衰減器使其不對稱，T-pad衰減器在其設(shè)計(jì)中是對稱的。

電阻元件的形成字母“T”形意味著T-pad衰減器從任一端看具有相同的電阻值。這種形成使“T-pad衰減器”成為一個(gè)完美對稱的衰減器，使其輸入和輸出端子能夠如圖所示進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

基本T-pad衰減器電路

我們可以看到T-pad衰減器在其設(shè)計(jì)中從兩端看是對稱的，這種類型的衰減器設(shè)計(jì)可用于阻抗匹配相等或不相等的傳輸線。通常，電阻器 R1 和 R2 具有相同的值，但是當(dāng)設(shè)計(jì)為在不等阻抗的電路之間工作時(shí)，這兩個(gè)電阻器可以具有不同的值。在這種情況下，T-pad衰減器通常被稱為“錐形衰減器”。

但在我們更詳細(xì)地研究T-pad衰減器之前，我們首先需要理解用于計(jì)算衰減器阻抗的“K因子”的使用，這可以使數(shù)學(xué)和我們的生活減少更容易。

衰減器“K”因子

“K”因子，也稱為“阻抗因子”，通常與衰減器一起使用，以簡化復(fù)雜衰減器電路的設(shè)計(jì)過程。該“K”因子或值是對應(yīng)于給定衰減值的電壓，電流或功率的比率。 “K”的一般公式如下：

換句話說，電壓比，Kv是給定為：Vin / Vout = 10 dB / 20 ，電流比Ki給出為：Iin / Iout = 10 dB / 20 ，功率比Kp給出如下：Pin / Pout = 10 dB / 10 。

例如，電壓衰減“K”值> 6dB 將 10 （6/20） = 1.9953 ， 18dB 的衰減將 10 （18/20） = 7.9433 ，依此類推。但是，每次我們想要設(shè)計(jì)新的衰減器電路時(shí)，我們都不能計(jì)算“K”值，而是可以生成“K”因子表，用于計(jì)算衰減器損耗，如下所示。

衰減器丟失表

等等，產(chǎn)生一個(gè)衰減損耗表，其分貝值與我們的衰減器設(shè)計(jì)一樣多。

具有等阻抗的T-pad衰減器

我們已經(jīng)說過了以前，T-pad衰減器是對稱衰減器設(shè)計(jì)，其輸入和輸出端子可以相互轉(zhuǎn)換。這使得T-pad衰減器非常適合插入兩個(gè)相等的阻抗（ Z S = Z L ）以降低信號電平。

在這種情況下，選擇三個(gè)電阻元件以確保輸入阻抗和輸出阻抗匹配構(gòu)成衰減器網(wǎng)絡(luò)一部分的負(fù)載阻抗。由于T-pad的輸入和輸出阻抗設(shè)計(jì)為與負(fù)載完美匹配，因此該值稱為對稱T-pad網(wǎng)絡(luò)的“特征阻抗”。

然后，用于計(jì)算用于任何所需衰減的阻抗匹配的T-pad衰減器電路的電阻值的公式如下：

T-pad衰減器方程

其中： K 是上表中的阻抗系數(shù)， Z 是源/負(fù)載阻抗。

T-pad衰減器示例No1

需要T-pad衰減器將音頻信號電平降低18dB，同時(shí)匹配阻抗。 600Ω網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算所需三個(gè)電阻的值。

然后電阻 R1 和 R2 等于466Ω，電阻 R3 等于154Ω，或者最接近的優(yōu)先值。

與以前一樣，我們可以為構(gòu)建50Ω，75Ω或600Ω對稱T-pad衰減器電路所需的串聯(lián)和并聯(lián)阻抗值生成標(biāo)準(zhǔn)表，因?yàn)檫@些值始終為無論應(yīng)用如何都一樣。電阻的計(jì)算值 R1 ， R2 和 R3 如下所示。

注意，由于電路所需的衰減量會增加 R1 和<的串聯(lián)阻抗值span> R2 也會增加，而并聯(lián)旁路阻抗值 R3 會降低。這是在相等阻抗之間使用的對稱T-pad衰減器電路的特性。

具有不等阻抗的T-pad衰減器

以及使用T-pad衰減器降低信號電平在阻抗相等的電路中，我們也可以將它用于不等阻抗之間的阻抗匹配（ Z S ≠Z L ）。當(dāng)用于阻抗匹配時(shí)，T-pad衰減器稱為Taper Pad衰減器。然而，為此，我們需要稍微修改先前的等式，以考慮衰減器電路上的源和負(fù)載阻抗的不等負(fù)載。新方程變?yōu)椤?/p>

不等阻抗的錐形衰減器方程

其中： K 是上表中的阻抗系數(shù)， Z 1 更大源/負(fù)載阻抗和 Z 2 是源/負(fù)載阻抗中較小的一個(gè)。

T-pad衰減器示例No2

需要連接負(fù)載阻抗為50Ω的錐形衰減器，將音頻信號電平從75Ω的阻抗源降低18dB。計(jì)算所需三個(gè)電阻的值。

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

因此電阻 R1 等于15.67Ω，電阻 R2 等于62Ω且電阻 R3 等于36Ω，或最接近的首選值。

對于在其設(shè)計(jì)中具有電感和電容等無功元件的T-pad衰減器， EEWeb有一個(gè)免費(fèi)的在線T-pad衰減工具，用于計(jì)算所需頻率下的元件值。

平衡T衰減器

平衡T-pad衰減器或者Balanced-T衰減器簡稱，使用兩個(gè)T-pad衰減器電路連接在一起形成一個(gè)平衡的鏡像網(wǎng)絡(luò)，如下所示。

平衡T衰減器電路

平衡T衰減器也稱為H-pad衰減器因?yàn)椴季炙碾娮柙纬勺帜浮癏”的形狀，因此它們的名字是“H-pad衰減器”。平衡T電路的電阻值首先計(jì)算為與以前相同的不平衡T-pad配置，但這次每條腿的電阻系列值減半（除以2），以提供任意一側(cè)的鏡像地面。中心并聯(lián)電阻的總計(jì)算電阻值保持相同的值，但分為兩個(gè)，中心接地，產(chǎn)生平衡電路。

使用上述計(jì)算值表示非平衡T型墊衰減器給出所有四個(gè)串聯(lián)電阻和并聯(lián)分流電阻的串聯(lián)電阻 R1 = R2 =466Ω÷2 =233Ω， R3 =154Ω與以前相同，這些值可以是使用以下修正方程計(jì)算平衡-T衰減器。

平衡-T衰減器方程

T-pad衰減器摘要

T-pad衰減器是一種對稱衰減器網(wǎng)絡(luò)，可用于具有相等或不等阻抗的傳輸線電路。由于T-pad衰減器在設(shè)計(jì)上是對稱的，因此可以在任一方向上連接，使其成為雙向電路。

T衰減器的主要特征之一是分流臂（并聯(lián)）隨著衰減的增加，阻抗變小。用作阻抗匹配電路的T-pad衰減器通常稱為“錐形衰減器”。

我們已經(jīng)看到T-pad衰減器可以是不平衡或平衡電阻網(wǎng)絡(luò)。固定值不平衡T型墊衰減器是最常見的，一般用于射頻和電視同軸電纜傳輸線的一側(cè)是線路接地。

平衡T型衰減器也稱為H-pad衰減器由于其設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。 H-pad衰減器主要用于使用平衡或雙絞線布線的數(shù)據(jù)傳輸線。

在下一個(gè)關(guān)于衰減器的教程中，我們將看另一種類型的T-pad衰減器設(shè)計(jì)稱為Bridged-T衰減器，它在串聯(lián)線路中使用額外的電阻元件。