衰減器設計

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??；

（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(wěn)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(shù)，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(jié)倒L型和一節(jié)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(yōu)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(xiàn)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(shù)，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。