什么是衰減器？衰減器的應(yīng)用及原理

什么是衰減器？

衰減器是將輸入信號(hào)衰減到適當(dāng)?shù)乃桦娖降慕M件。

它有時(shí)被寫(xiě)為 ATT，是 Attenuator 的縮寫(xiě)。衰減器主要用于電子電路中，但從更廣泛的意義上講，它們指的是任何減少物理量的裝置。例如，光固定衰減器，它是將光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的光功率電平調(diào)整到適當(dāng)范圍的裝置，也是衰減器的一種。

然而，在本文中，我們將僅討論作為電子元件/設(shè)備的衰減器。衰減器有固定衰減和可變衰減類(lèi)型，但可變衰減器可以將輸入信號(hào)降低到所需水平，同時(shí)保持信號(hào)線阻抗匹配。請(qǐng)注意，衰減器引起的衰減量通常以分貝 (dB) 表示。

衰減器的應(yīng)用

衰減器主要應(yīng)用于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域的測(cè)量系統(tǒng)、各種通訊設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備等工業(yè)設(shè)備。對(duì)于消費(fèi)者用途，有一些將其用于某些音頻放大器的音量調(diào)節(jié)機(jī)制的例子。

衰減器的另一個(gè)主要用途是將它們合并到用于測(cè)量高頻功率的功率計(jì)的輸入端子中。這樣做的目的是將從接收器輸入的信號(hào)以相當(dāng)高的電平衰減到適當(dāng)?shù)碾娖?，然后再輸入到高靈敏度的功率計(jì)。

衰減器原理

可變電阻器一般用于調(diào)節(jié)電子電路中的信號(hào)電平，但改變電阻值也會(huì)改變放大器的負(fù)載電阻值。如果放大器的輸出阻抗足夠小，則負(fù)載電阻的變化可以忽略不計(jì)，但在假設(shè)阻抗匹配的傳輸線中，電阻的變化會(huì)破壞阻抗匹配并導(dǎo)致信號(hào)傳輸問(wèn)題。

另一方面，衰減器的特征在于，從放大器的輸出端子看，衰減器和負(fù)載的組合電阻等于僅負(fù)載的電阻。換句話說(shuō)，衰減器保持阻抗匹配，因此即使在高頻電路中也不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)波形失真。

衰減器的基本電路結(jié)構(gòu)包括將三個(gè)電阻連接成T形的一種和將它們連接成π形的一種。對(duì)于T型和π型衰減器，通過(guò)確定特性阻抗和電壓衰減率可以相對(duì)容易地計(jì)算比電阻值。另外，由于可以計(jì)算流過(guò)每個(gè)電阻器的電流值，因此還可以確定電阻器的功耗。

衰減器在衰減信號(hào)時(shí)會(huì)消耗功率，因此總是會(huì)產(chǎn)生熱量。因此，在低于額定功率的情況下使用產(chǎn)品必須充分小心。特別是，處理大量功率的衰減器會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此我們建議您考慮使用帶有散熱器的功率衰減器。

衰減器類(lèi)型

1.F型衰減器

這是用于天線信號(hào)傳輸系統(tǒng)等的通用衰減器。 F型是指用于電視、通訊設(shè)備等廣播設(shè)備的75ΩF型連接器。

其他類(lèi)型的連接器包括用于測(cè)量?jī)x器的N型和BNC型，以及用于業(yè)余無(wú)線電的M型。一般常用的衰減量有3dB、6dB、10dB、20dB。

2. 用于螺釘端子的F型衰減器

螺釘端子的一側(cè)具有螺釘端子，另一側(cè)具有F型連接器的外螺紋。用于螺釘端子的 F 型衰減器曾經(jīng)很常用，但現(xiàn)在已不再使用。

其原因是螺絲端子的屏蔽不全，很容易讓不需要的外部信號(hào)進(jìn)入。

3. 恒阻抗衰減器

上一節(jié)提到，恒阻抗衰減器的內(nèi)部電路是由三個(gè)電阻組成的T型衰減器或π型衰減器。根據(jù)傳輸線的阻抗，它是 50Ω、75Ω 或 600Ω。

使用恒定阻抗衰減器可以讓您獲得精確的衰減并保持阻抗匹配。防止信號(hào)反射，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的信號(hào)傳輸。

4. 恒阻抗步進(jìn)衰減器

恒定阻抗步進(jìn)衰減器允許您使用開(kāi)關(guān)等輕松調(diào)整信號(hào)電平衰減量。頻譜分析儀和信號(hào)發(fā)生器使用恒定阻抗步進(jìn)衰減器。

5. 阻抗可變衰減器

如上所述，衰減器是恒定阻抗衰減器?？勺冏杩剐退p器有時(shí)也稱(chēng)為衰減器。它是一種配置簡(jiǎn)單的衰減電路，主要是電阻分壓式，一般輸入側(cè)阻抗高，輸出側(cè)阻抗低。

對(duì)于音頻信號(hào)等低頻電信號(hào)來(lái)說(shuō)，反射信號(hào)幾乎可以忽略不計(jì)，因此這樣的衰減器沒(méi)有任何問(wèn)題。然而，在電視廣播等高頻信號(hào)的情況下，不能使用可變阻抗衰減器，因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致失配。