Bridged-T衰減器電路方程案例和電阻值總和

Bridged-T衰減器是另一種電阻衰減器設(shè)計(jì)，它是標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稱T-pad衰減器的變體

顧名思義，橋接-T衰減器有一個(gè)額外的電阻元件，在標(biāo)準(zhǔn)T型焊盤的兩個(gè)串聯(lián)電阻上形成一個(gè)橋接網(wǎng)絡(luò)。

這個(gè)額外的電阻元件使電路能夠通過所需的衰減降低信號(hào)電平而不改變當(dāng)信號(hào)似乎在T-pad網(wǎng)絡(luò)上“橋接”時(shí)，電路的特征阻抗。此外，原始T型焊盤的兩個(gè)串聯(lián)電阻始終等于輸入源和輸出負(fù)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(biāo)準(zhǔn)T-pad衰減器的橋接網(wǎng)絡(luò)。選擇兩個(gè)串聯(lián)電阻 R1 以等于源/負(fù)載線阻抗。橋接T型衰減器相對(duì)于其T型墊表兄弟的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是橋接式T型墊具有與傳輸線特性阻抗相匹配的趨勢(shì)。

然而，橋接器的一個(gè)缺點(diǎn)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(fù)載阻抗，（ Z L ）因此不能用于阻抗匹配。

橋接T衰減器的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)T-pad衰減器一樣簡(jiǎn)單。兩個(gè)串聯(lián)電阻的值與線路特性阻抗相等，因此無需計(jì)算。然后給出用于計(jì)算并聯(lián)分流電阻和用于在任何所需衰減下進(jìn)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(fù)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(hào)線的電平降低4dB。計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(lián)電橋阻抗值也會(huì)增加，而電阻器的并聯(lián)分流阻抗值 R2 減少。這是在相等阻抗之間使用的對(duì)稱橋接T衰減器電路的特征。

可變橋接T衰減器

我們已經(jīng)看到，對(duì)稱橋接T衰減器可以設(shè)計(jì)為在匹配信號(hào)線的特征阻抗的同時(shí)將信號(hào)衰減固定量。希望現(xiàn)在我們知道橋接T衰減器電路由四個(gè)電阻元件組成，兩個(gè)電阻元件匹配信號(hào)線的特征阻抗，兩個(gè)電阻元件我們根據(jù)給定的衰減量計(jì)算出來。

但是通過更換兩個(gè)衰減器電阻元件帶有電位器或電阻開關(guān)，我們可以在預(yù)定的衰減范圍內(nèi)將固定衰減器墊轉(zhuǎn)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(gè)可變橋接T衰減器在8Ω音頻線上工作，衰減可調(diào)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(gè)100Ω的電位器代替固定值電阻器。但是，不是一次調(diào)整兩個(gè)電位器來找到所需的衰減量，而是可以用一個(gè)100Ω雙電位電位器代替兩個(gè)電位器，這兩個(gè)電位器是電連接的，因此每個(gè)電阻的值相對(duì)于另一個(gè)的電壓值反向變化。如圖所示，電位器從2dB調(diào)節(jié)到20dB。

可完全調(diào)節(jié)的橋式衰減器

通過仔細(xì)校準(zhǔn)電位器，我們可以輕松地在我們的簡(jiǎn)單示例中生成2dB至20dB范圍內(nèi)的完全可調(diào)橋接-T衰減器。通過改變電位計(jì)的值以適應(yīng)信號(hào)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(shí)現(xiàn)任何數(shù)量的可變衰減 VR1a 和 VR1b ，但實(shí)際上30dB是單個(gè)可變橋接T衰減器的極限，因?yàn)殡娮柚底冃?。噪聲失真也是一個(gè)問題。

將這一想法更進(jìn)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(zhuǎn)開關(guān)，搖臂開關(guān)或推動(dòng)器來生產(chǎn)可控制的橋接T衰減器電路。 - 按鈕開關(guān)并通過切換適當(dāng)?shù)碾娮?，可以逐步增加或減少衰減。例如，使用上面的8Ω?jìng)鬏斁€阻抗示例。

我們可以計(jì)算各個(gè)橋電阻和并聯(lián)分流電阻，衰減在2dB到20dB之間。但與以前一樣，為了節(jié)省數(shù)學(xué)，我們可以為串聯(lián)電橋的值和并聯(lián)分流阻抗生成表格，以構(gòu)建8Ω，50Ω或75Ω可切換橋接T衰減器電路。橋接電阻 R2 和并聯(lián)分流電阻 R3 的計(jì)算值如下所示。

橋接-T衰減器電阻值

請(qǐng)注意，電路的兩個(gè)固定串聯(lián)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(jì)算的電阻值，如下構(gòu)造一個(gè)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(diǎn)，總電阻等于各個(gè)電阻的總和，如下所示：

5.2 + 4.1 + 3.3 + 2.6 + 2.1 =17.3Ω

同樣，對(duì)于 VR1b 設(shè)置的并聯(lián)分流電阻，的總電阻> -10dB 點(diǎn)將等于：

1.0 + 1.2 + 0.6 + 0.9 =3.7Ω

注意這兩個(gè)電阻值 VR1a =17.3Ω和 VR1b =3.7Ω對(duì)應(yīng)于我們?cè)谏媳碇杏?jì)算的-10dB衰減。

我們已經(jīng)看到Bridged-T衰減器是一種純電阻固定型對(duì)稱衰減器，可用于在插入相等阻抗之間時(shí)引入給定量的衰減器損耗，而bridged-T設(shè)計(jì)是更常見的改進(jìn)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(jìn)的Pi-pad衰減器，我們將在下一個(gè)教程中看到。這種類型電路的主要缺點(diǎn)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(shè)計(jì)使其變得簡(jiǎn)單計(jì)算網(wǎng)絡(luò)所需的電阻，因?yàn)閮蓚€(gè)串聯(lián)電阻的值總是等于傳輸線的特征阻抗，使衰減器對(duì)稱。一旦確定了所需的衰減量，計(jì)算剩余電阻值所涉及的數(shù)學(xué)就相當(dāng)簡(jiǎn)單。

此類衰減器設(shè)計(jì)也允許通過僅改變兩個(gè)衰減器來調(diào)節(jié)橋接T型墊。電位計(jì)或開關(guān)電阻的電阻元件是標(biāo)準(zhǔn)的T-pad衰減器需要三個(gè)。

在下一個(gè)關(guān)于衰減器的教程中，我們將研究不同類型的衰減器設(shè)計(jì)稱為Pi-pad衰減器，其僅使用三個(gè)電阻元件來形成無源衰減器電路，一個(gè)在串聯(lián)線中，兩個(gè)在并聯(lián)分流線中。