ČASTO KLADENÉ OTÁZKY: Co jsou to atenuátory?
On 19 října, 2021 by adminPodle Marka Blackwooda, produktového manažera pro pasivní součástky ve společnosti Pasternack
Attenuátory jsou elektrické součástky určené ke snížení amplitudy signálu procházejícího součástkou, aniž by se výrazně zhoršila integrita tohoto signálu. Používají se v rádiových a optických aplikacích. VF atenuátory se obvykle používají v elektronických obvodech, zatímco optické se používají v optických vláknech. V zásadě existuje šest různých typů VF provedení: pevné, krokové, plynule proměnné, programovatelné, stejnosměrné zkreslení a stejnosměrné blokování.
Klíčové specifikace atenuátoru, které je třeba zvážit, zahrnují útlum měřený v decibelech (dB), frekvenční rozsah (MHz), výkon (W) a impedanci (Ohmy).
Pevné atenuátory
Atenuátory se obvykle skládají z odporové sítě, která umožňuje odvádět teplo určitou rychlostí. Existuje několik základních uspořádání – konfigurace „T“, konfigurace „L“ a konfigurace „pi“. Tato zavedená uspořádání již mají stanovené rovnice a hodnoty odporů, které lze použít k získání charakteristické impedance (Z0) v rozsahu frekvencí, a jsou také známé jako nesymetrické atenuátory s nesymetrickými obvody. Vyvážený nebo symetrický obvod, verze atenuátoru „T“, je známý jako konfigurace „H“ a vyvážená verze atenuátoru „Pi“, je známá jako konfigurace „O“.
Fixed attenuators are set at fixed and unchanging attenuation by these resistive networks. Umísťují se do signálových cest za účelem snížení přenášeného výkonu. Mohou být povrchové, vlnovodné nebo koaxiální typy. V závislosti na aplikaci může být atenuátor směrový nebo obousměrný. U směrového atenuátoru může signál procházet pouze ze vstupu na výstup, u obousměrného atenuátoru může procházet oběma směry. U čipového atenuátoru se odpor vyvíjí prostřednictvím různých materiálů nanesených na tepelně vodivém substrátu a v závislosti na procesu – tlustá nebo tenká vrstva – fyzikální rozměry a použitý materiál dávají určitou hodnotu odporu. Spojitého proměnného odporu atenuátoru lze také dosáhnout uspořádáním sestavy odporových tyčí a odporových kotoučů; přesto se jich mnoho vyrábí s použitím čipů.
Tupý atenuátor
Stupňové atenuátory jsou v podstatě pevné atenuátory, protože se stále jedná o pasivní součástky, které se skládají z různých odporových sítí pro generování určitého útlumu. Hodnotu útlumu lze zvolit na základě manuálního tlačítka nebo otáčením otočného přepínače. Na rozdíl od proměnných atenuátorů mohou krokové atenuátory generovat hodnotu útlumu pouze na základě předem přidělených kroků. Například tlačítkový krokový atenuátor může nabývat hodnot od 0 do 45,5 dB a v závislosti na uspořádání tlačítek může být zvyšován v krocích po 0,5 dB.
Kontinuálně proměnné atenuátory
Kontinuálně proměnné atenuátory lze nastavit ručně tak, aby poskytovaly libovolnou hodnotu útlumu v rámci stanoveného rozsahu a rozlišení. V aktivním plynule proměnném atenuátoru byly odporové sítě, které jsou v pevných atenuátorech a krokových atenuátorech, nahrazeny polovodičovými prvky, jako jsou polovodičové tranzistory na bázi oxidů kovů (MOSFET) nebo PIN diody. Konkrétní útlum lze měnit s větším rozlišením řízením napětí na FET nebo proudu na diodě než u pasivních odporových sítí. Útlum lze ovládat ručně nebo elektronicky pomocí motorku pro udržení určitého útlumu.
Programovatelný atenuátor
Programovatelný atenuátor, známý také jako digitální krokový atenuátor, je součástka ovládaná externím napětím. Toto externí řízení je obvykle řízeno počítačem. Často jsou řízeny tranzistorově-tranzistorovými logickými (TTL) vstupy a velikosti kroků jsou obvykle 1, 2, 4, 8, 16 a 32. TTL řízené atenuátory mají logickou úroveň „0“, když je napětí přivedené na konkrétní atenuátor menší než 1 V, a logickou úroveň „1“, když je přivedené napětí obvykle 3 V nebo vyšší. Tyto logické úrovně ovládají jednopólové dvoucestné spínače (SPDT), které propojují různé atenuátory do signálové cesty, jež poskytuje žádoucí útlum. V oblasti programovatelných atenuátorů existují také konstrukce řízené přes USB, které zjednodušují propojení atenuátoru s počítačem. Často se k nim přibaluje zavedený software, aby bylo možné zařízení snadno ovládat.
Tlumič stejnosměrného napětí
Tlumiče stejnosměrného napětí, známé také jako tlumiče stejnosměrného napětí, propouštějí stejnosměrné napětí a zároveň tlumí vf signál. Obvykle mají na vstupu a výstupu atenuátoru kapacitu, která blokuje průchod stejnosměrného signálu, ale umožňuje průchod VF signálu – stejnosměrný signál obchází atenuátor jinou cestou na výstup.
Atenuátory blokující stejnosměrný signál
Atenuátory blokující stejnosměrný signál jsou podobné konstrukcím se stejnosměrným zkreslením v tom, že blokují stejnosměrný signál; rozdíl je v tom, že stejnosměrný signál je zcela blokován, aniž by na výstup součástky vedl výstup. Blokování stejnosměrného signálu může být umístěno v sérii se středním vodičem, což je také známo jako „vnitřní blokování stejnosměrného signálu“ – může být také umístěno v sérii s vnějším vodičem, což je známo jako „vnější blokování stejnosměrného signálu“. Existují také stejnosměrné blokovací atenuátory s vnitřním i vnějším stejnosměrným blokem.
Vlnovodné atenuátory
Vlnovodové atenuátory budou tlumit vf signál ve vlnovodovém systému; toho se obvykle dosahuje připevněním odporové fólie ve středu vlnovodu. Plynule proměnný vlnovodný atenuátor obvykle používá šroub k nastavení tohoto odporového materiálu od jedné strany stěny vlnovodu ke středu; v tomto případě je odporový materiál tvarován tak, aby poskytoval lineární změnu útlumu. Některé konstrukce vlnovodů umožňují uživateli zadat hodnotu ručně pomocí kolečka, aby získal určitý útlum. To zjednodušuje proces tím, že odpadá krok seřizování šroubu u plynule měnitelného vlnovodného atenuátoru a nutnost měřit útlum, dokud není dosaženo požadované hodnoty.
Optické atenuátory
Optické atenuátory tlumí světelné vlny místo elektronových, takže tento atenuátor obvykle funguje jako součástka, která pohlcuje nebo rozptyluje světlo. Podobně jako u VF konstrukcí existuje několik druhů optických konstrukcí speciálně navržených pro danou aplikaci. Pevné optické atenuátory obvykle využívají k rozptylu světla dopovaná vlákna nebo offsetové spoje. Variabilní optické atenuátory jsou podobné RF variabilním atenuátorům a programovatelným stupňovitým atenuátorům v tom smyslu, že je lze ovládat ručně nebo elektronicky, aby se dosáhlo určitého útlumu.
1. http://www.radio-electronics.com/info/rf-technology-design/attenuators/rf-attenuators-basics-tutorial.php
2. http://www.microwaves101.com/encyclopedias/441-switchable-attenuators-microwave-encyclopedia-microwaves101-com#digital
3. http://www.electronics-tutorials.ws/attenuators/attenuator.html
4. http://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-1/attenuators/
5. http://www.microwaves101.com/encyclopedias/variable-attenuators
6. http://www.rfcafe.com/references/electrical/ew-radar-handbook/attenuators-filters-dc-blocks-attenuators.htm
7. https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_attenuator
8. https://www.nanog.org/meetings/nanog48/presentations/Sunday/RAS_opticalnet_N48.pdf
9. https://www.equipland.com/objects/catalog/product/extras/6234_Jdsu%20Attenuator.pdf
10. http://www.electronics-tutorials.ws/attenuators/attenuator.html
11. http://www.pasternack.com/attenuators-category.aspx
12. http://www.rfwireless-world.com/Terminology/waveguide-microwave-attenuator.html
Napsat komentář