Bộ suy hao

Bộ suy hao T-pad

Bộ suy hao T-pad là một mạng suy hao bao gồm ba phần tử điện trở không có độ tự cảm được kết nối với nhau để tạo thành cấu hình “T”.

Mặc dù không phổ biến nhưng cấu hình “T” (tee) này cũng có thể được coi là cấu hình bộ suy hao wye “Y”. Không giống như Bộ suy hao L-pad trước đây, có giá trị điện trở khác nhau khi nhìn vào bộ suy hao ta thấy nó không đối xứng, bộ suy hao T-pad ngược lại nó đc thiết kế đối xứng.

Việc hình thành các phần tử điện trở thành hình chữ “T” có nghĩa là bộ suy hao T-pad có cùng giá trị điện trở từ hai đầu. Sau đó, sự hình thành này làm cho nó trở thành một bộ suy hao đối xứng hoàn hảo cho phép các đầu cuối đầu vào và đầu ra của chúng được hoán vị như hình minh họa.

Mạch suy hao T-pad cơ bản

Chúng ta có thể thấy rằng bộ suy hao T-pad là đối xứng trong thiết kế của nó khi nhìn từ hai đầu và kiểu thiết kế bộ suy giảm này có thể được sử dụng để trở kháng phù hợp với các đường truyền bằng hoặc không bằng nhau. Nói chung, các điện trở R1 và R2 có cùng giá trị nhưng khi được thiết kế để hoạt động giữa các mạch có trở kháng không bằng nhau thì hai điện trở này có thể có giá trị khác nhau. Trong trường hợp này, bộ suy giảm T-pad thường được gọi là “bộ suy giảm miếng côn”.

Nhưng trước khi xem xét chi tiết hơn về bộ suy hao T pad, trước tiên chúng ta cần hiểu việc sử dụng “hệ số K” được sử dụng để tính toán trở kháng của bộ suy hao và điều này có thể giúp giảm thiểu các phép toán và cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn một chút.

Hệ số “K”

Hệ số “K” , còn được gọi là “hệ số trở kháng” thường được sử dụng với các bộ suy hao để đơn giản hóa quá trình thiết kế các mạch suy hao phức tạp.“K” hệ số hoặc giá trị là tỷ số giữa điện áp, dòng điện hoặc điện tương ứng với một giá trị nhất định của sự suy giảm. Phương trình tổng quát cho “K” được đưa ra là:

Nói cách khác, tỷ số điện áp, Kv được cho là: Vin / Vout = 10 dB / 20 , tỷ lệ dòng điện, Ki được cho là: Iin / Iout = 10 dB / 20 , và tỷ lệ công suất, Kp được cho là: Pin / Pout = 10 dB / 10 .

Vì vậy, ví dụ: giá trị “K” cho độ suy hao điện áp 6dB sẽ là 10  (6/20) = 1,9953 và suy hao 18dB sẽ là 10  (18/20) = 7,9433 , v.v. Nhưng thay vì tính toán giá trị “K” này mỗi khi chúng ta muốn thiết kế một mạch suy hao mới, chúng ta có thể lập bảng hệ số “K” để tính toán suy hao suy hao như sau.

Bảng suy hao bộ suy hao

Suy hao dB 0.5 1.0 2.0 3.0 6.0 7.5 9.0 10.0
Giá trị K 1.0593 1.1220 1.2589 1.4125 1.9953 2.3714 2.8184 3.1623
Suy hao dB 12.0 18.0 24.0 30.0 36.0 48.0 60.0 100
Giá trị K 3.9811 7.9433 15.849 31.623 63.096 251.19 1000 105

và như vậy, tạo ra một bảng suy hao với nhiều giá trị decibel như chúng tôi yêu cầu cho thiết kế bộ suy hao của chúng tôi.

Bộ suy hao T-pad với trở kháng bằng nhau

Chúng tôi đã từng nói trước đây rằng bộ suy hao T-pad là một thiết kế bộ suy hao đối xứng mà các đầu vào và đầu ra có thể hoán vị cho nhau. Điều này làm cho bộ suy hao T-pad trở nên lý tưởng để chèn vào giữa hai trở kháng bằng nhau (  S  = Z L  ) để giảm mức tín hiệu.

Trong trường hợp này, ba phần tử điện trở được chọn để đảm bảo rằng trở kháng đầu vào và trở kháng đầu ra phù hợp với trở kháng tải tạo thành một phần của mạng suy hao. Vì trở kháng đầu vào và đầu ra của T-pad được thiết kế để hoàn toàn phù hợp với tải, giá trị này được gọi là “trở kháng đặc trưng” của mạng T-pad đối xứng.

Sau đó, các phương trình được đưa ra để tính toán các giá trị điện trở của mạch suy hao T-pad được sử dụng để kết hợp trở kháng tại bất kỳ suy hao mong muốn nào được đưa ra như sau:

Phương trình bộ suy hao T-pad

trong đó: K là hệ số trở kháng từ bảng trên, và Z là trở kháng nguồn / tải.

Ví dụ về bộ suy hao T-pad No1

Cần có bộ suy hao T-pad để giảm mức tín hiệu âm thanh đi 18dB trong khi phù hợp với trở kháng của mạng 600Ω. Tính giá trị của ba điện trở cần dùng.

Khi đó điện trở R1 và R2 bằng 466Ω và điện trở R3 bằng 154Ω, hoặc các giá trị ưu tiên gần nhất.

Một lần nữa như trước đây, chúng ta có thể tạo ra các bảng tiêu chuẩn cho các giá trị của trở kháng nối tiếp và song song cần thiết để xây dựng mạch suy hao T-pad đối xứng 50Ω, 75Ω hoặc 600Ω vì các giá trị này sẽ luôn giống nhau bất kể ứng dụng nào. Các giá trị tính toán của điện trở, R1 , R2 và R3 được cho dưới đây.

Suy hao dB Yếu tố K Trở kháng 50Ω Trở kháng 75Ω Trở kháng 600Ω
R1, R2 R3 R1, R2 R3 R1, R2 R3
1.0 1.1220 2,9Ω 433,3Ω 4.3Ω 650.0Ω 34,5Ω 5K2Ω
2.0 1.2589 5,7Ω 215,2Ω 8,6Ω 322,9Ω 68,8Ω 2K58Ω
3.0 1.4125 8,5Ω 141,9Ω 12,8Ω 212,9Ω 102,6Ω 1K7Ω
6.0 1.9953 16,6Ω 66,9Ω 24,9Ω 100.4Ω 199,4Ω 803,2Ω
10.0 3.1623 26.0Ω 35.1Ω 39.0Ω 52,7Ω 311,7Ω 421,6Ω
18.0 7.9433 38,8Ω 12,8Ω 58,2Ω 19,2Ω 465,8Ω 153,5Ω
24.0 15.8489 44.1Ω 6,3Ω 66.Ω 9.5Ω 528,8Ω 76.0Ω
32.0 39.8107 47,5Ω 2,5Ω 71.3Ω 3,8Ω 570,6Ω 30,2Ω

Lưu ý, khi lượng suy hao yêu cầu của mạch tăng, các giá trị trở kháng nối tiếp cho R1 và R2 cũng tăng trong khi giá trị trở kháng shunt song song của R3 giảm. Đây là đặc điểm của mạch suy hao T-pad đối xứng được sử dụng giữa các trở kháng bằng nhau.

Bộ suy hao T-pad với trở kháng không bằng nhau

Cũng như việc sử dụng bộ suy hao T-pad để giảm mức tín hiệu trong mạch có trở kháng bằng nhau, chúng ta cũng có thể sử dụng nó để kết hợp trở kháng giữa các trở kháng không bằng nhau (  S  ≠ Z L  ). Khi được sử dụng để kết hợp trở kháng, bộ suy hao T-pad được gọi là Bộ suy hao Taper Pad . Tuy nhiên, để làm như vậy chúng ta cần phải sửa đổi các phương trình trước đó một chút để tính đến việc tải nguồn và trở kháng tải trên mạch suy hao không bằng nhau. Các phương trình mới trở thành.

Phương trình bộ suy hao Taper Pad cho trở kháng không bằng nhau

Đang hot: Bộ suy hao L-pad

trong đó: K là hệ số trở kháng từ bảng trên và 1 là trở kháng lớn hơn của nguồn / tải và 2 là nhỏ hơn của trở kháng nguồn / tải.

Ví dụ về bộ suy hao T-pad No2

Cần có bộ suy hao kiểu T được kết nối với trở kháng tải 50Ω để giảm mức tín hiệu âm thanh đi 18dB từ nguồn trở kháng 75Ω. Tính giá trị của ba điện trở cần dùng.

Khi đó: 1  = 75Ω (trở kháng lớn nhất), 2  = 50Ω (trở kháng nhỏ nhất) và K = 18dB = 7.9433 từ bảng trên.

Vậy điện trở R1 bằng 15,67Ω, điện trở R2 bằng 62Ω và điện trở R3 bằng 36Ω, hoặc các giá trị ưu tiên gần nhất.

Đối với bộ suy hao T-pad có các thành phần phản kháng như cuộn cảm và tụ điện trong thiết kế của chúng, EEWeb có Công cụ tính toán suy hao T-pad trực tuyến miễn phí để tính toán các giá trị thành phần ở tần số yêu cầu :https://www.eeweb.com/tools/t-match?utm_source=AspenCore&utm_medium=ELECTRONICS%20TUTORIALS

Bộ suy hao cân bằng-T

Bộ suy hao T-pad cân bằng hay gọi tắt là Balanced-T Attenuator , sử dụng hai mạch suy hao T-pad được kết nối với nhau để tạo thành một mạng hình ảnh phản chiếu cân bằng như hình dưới đây.

Mạch suy hao cân bằng-T

Bộ suy hao cân bằng T còn được gọi là bộ suy hao H-pad vì cách bố trí các phần tử điện trở của nó tạo thành hình dạng của một chữ cái “H” và do đó tên của chúng là “Bộ suy hao H-pad”. Các giá trị điện trở của mạch T cân bằng trước tiên được tính toán dưới dạng cấu hình T-pad không cân bằng giống như trước đây, nhưng lần này các giá trị của điện trở nối tiếp ở mỗi chân được giảm một nửa (chia cho hai) để cung cấp hình ảnh phản chiếu ở hai bên. của mặt đất. Tổng giá trị điện trở tính toán được của điện trở song song tâm vẫn giữ nguyên giá trị nhưng được chia làm hai với tâm nối đất tạo ra mạch cân bằng.

Sử dụng các giá trị được tính toán ở trên cho bộ suy hao T-pad không cân bằng, điện trở nối tiếp R1 = R2 = 466Ω ÷ 2 = 233Ω cho tất cả bốn điện trở nối tiếp và điện trở shunt song song, R3 = 154Ω giống như trước và các giá trị này có thể được tính bằng các phương trình được sửa đổi sau đây cho bộ suy hao cân bằng-T.

Phương trình bộ suy hao  T cân bằng

Tóm tắt bộ suy hao T-pad Attenuator

Bộ suy hao T-pad là mạng suy hao đối xứng có thể được sử dụng trong mạch đường truyền có trở kháng bằng hoặc không bằng nhau. Vì bộ suy hao T-pad là đối xứng trong thiết kế của nó, nó có thể được kết nối theo một trong hai hướng làm cho nó trở thành mạch hai chiều.

Một trong những đặc điểm chính của bộ suy hao T, đó là trở kháng của nhánh trở shunt (song song) nên nhỏ hơn khi độ suy hao tăng lên. Bộ suy hao T-pad được sử dụng làm mạch kết hợp trở kháng thường được gọi là “bộ suy hao hao côn”.

Chúng ta đã thấy rằng bộ suy hao T-pad có thể là mạng điện trở không cân bằng hoặc cân bằng. Bộ suy hao T-pad không cân bằng có giá trị cố định là loại phổ biến nhất và thường được sử dụng trong tần số vô tuyến và đường truyền cáp đồng trục TV là một bên của đường dây được nối đất.

Bộ suy hao Balanced-T còn được gọi là Bộ suy hao H-pad do thiết kế và cấu tạo của chúng. Bộ suy hao H-pad chủ yếu được sử dụng trên các đường truyền dữ liệu sử dụng cáp cân bằng hoặc cáp xoắn đôi.

Trong hướng dẫn tiếp theo về suy hao , chúng ta sẽ xem xét một loại thiết kế bộ suy hao T-pad khác được gọi là cầu suy hao T sử dụng một thành phần điện trở bổ sung mắc nối tiếp.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button