Atenuatorul T-podit este altă schemă de atenuator rezistiv, variație a atenuatorului standard T-pad simetric. Așa cum sugerează și numele său, atenuatorul T-podit are un element rezistiv suplimentar care formează o rețea de pod între cele două rezistoare serie ale T-pad standard.

Acest element rezistiv suplimentar permite circuitului să reducă nivelul unui semnal prin atenuarea necesară fără a schimba impedanța caracteristică a circuitului, deoarece semnalul apare ca pod peste rețeaua T-pad. De asemenea, cele două rezistențe serie ale T-pad-ului original sunt întotdeauna egale cu impedanțele sursei de intrare și sarcinii de ieșire. Circuitul pentru un "atenuator T-podit" (T) este dat mai jos.

Circuitul de atenuare T-podit

Rezistorul R3 formează rețeaua de punte peste un atenuator standard T-pad. Rezistoarele serie R1 sunt alese pentru a egala impedanța liniei sursă/sarcină. Unul dintre avantajele majore ale atenuatorului T-podit peste vărul lui T-pad, este că T-podit are tendința de a se potrivi cu impedanța caracteristică liniilor de transmisie.

Dar, un dezavantaj al circuitului atenuator T-podit este că atenuatorul impune ca impedanța sa de intrare sau a sursei, (ZS) să fie egală cu impedanța sa de ieșire sau de sarcină (ZL) și, prin urmare, nu poate fi folosit pentru adaptarea de impedanță.

Proiectarea unui atenuator T-podit este la fel de simplă ca și pentru atenuatorul standard T-pad. Cele două rezistoare sunt egale cu impedanța caracteristică a liniilor și, prin urmare, nu necesită nici un calcul. Atunci, ecuațiile date pentru calculul rezistorului de șunt paralel și a rezistorului de punte suplimentar al unui circuit de atenuator T-podit utilizat pentru adaptarea impedanței la orice atenuare dorită sunt date de:

Ecuațiile atenuatorului T-podit

unde: K este factorul de impedanță și Z este impedanța sursei/sarcinii.

Atenuator T-podit. Exemplul nr. 1

Pentru reducerea nivelului unei linii de semnal audio de 8 Ω cu 4 dB este nevoie de un atenuator T-podit. Calculați valorile rezistoarelor necesare.

Atunci, rezistoarele R1 sunt egale cu impedanța liniei de 8 Ω, rezistorul R2 este egal cu 13,7 Ω iar rezistorul de podire R3 este egală cu 4,7 Ω, sau cele mai apropiate valori standard.

Ca în cazul atenuatorului T-pad standard, când cantitatea de atenuare cerută de circuit crește, valoarea impedanței punții serie a rezistorului R3 crește, de asemenea, în timp ce valoarea impedanței șuntului paralel a rezistorului R2 scade. Aceasta este caracteristică unui circuit simetric de atenuator T-podit utilizat între impedanțe egale.

Atenuator T-podit variabil

Am văzut că un atenuator simetric T-podit poate fi proiectat pentru a atenua un semnal cu o valoare fixă, în timp ce se potrivește impedanța caracteristică a liniei de semnal. Știm că circuitul atenuator T-podit constă din patru elemente rezistive, două care adaptează impedanța caracteristică a liniei de semnal și două pe care le calculăm pentru o anumită cantitate de atenuare.

Dar înlocuind două elemente rezistive în atenuator, fie cu un potențiometru, fie cu un comutator rezistiv, putem converti un pad fix de atenuare într-un atenuator variabil pe un interval predeterminat de atenuare așa cum este arătat.

Atenuator T-podit variabil

Pentru exemplul de mai sus, dacă vrem ca un atenuator variabil T-podit să funcționeze pe o linie audio de 8 Ω cu atenuare ajustabilă de la -2dB la -20dB, am avea nevoie de valori rezistive de:

Valori rezistoare la -2dB:

Valori rezistoare la -20dB

Vedem că rezistența maximă necesară pentru o atenuare de 2 dB este de 31 Ω și la 20 dB este 72 Ω. Așadar, putem înlocui rezistoare cu valoare fixă ​​cu două potențiometre de câte 100 Ω fiecare. Dar în loc de a regla două potențiometre câte unul pentru a găsi cantitatea necesară de atenuare, ambele potențiometre ar putea fi înlocuite cu un singur potențiometru dublu de 100 Ω care este conectat electric astfel încât fiecare rezistență variază invers în valoare față de cealaltă deoarece potențiometrul este reglat de la 2dB la 20dB așa cum se arată.

Atenuator T podit complet reglabil

Prin calibrarea atentă a potențiometrului, putem produce cu ușurință, în exemplul nostru simplu, un atenuator T-podit complet ajustabil, în gama 2dB la 20dB. Prin variația valorilor potențiometrelor pentru a se potrivi cu impedanța caracteristică a liniei de semnal, în teorie orice cantitate de atenuare variabilă este posibilă prin utilizarea întregului interval de rezistență de la zero la infinit atât pentru VR1a cât și pentru VR1b, dar în realitate 30 dB este aproximativ limita pentru un singur atenuator variabil T-podit, deoarece valorile rezistive devin prea mici. Distorsiunea de zgomot este, de asemenea, o problemă.

Am putea să producem un circuit de atenuare T-podit în trepte, prin înlocuirea potențiometrelor cu rezistențe de valoare fixă ​​și cu un întrerupător rotativ, butoane de comandă sau comutatoare push-buton și prin comutarea la rezistența corespunzătoare, atenuarea să fie mărită sau redusă în trepte. De exemplu, folosind exemplul de impedanță de 8 Ω al liniei de transmisie de mai sus.

Putem calcula rezistențele individuale ale punții și rezistențele paralele de șunt pentru o atenuare între 2 dB și 20 dB. Dar, ca și până acum, pentru a reduce calculele, putem produce tabele pentru valorile punții serie și impedanțelor de șunt paralel necesare pentru a construi un circuit de atenuare T-podit comutabil de 8 Ω, 50 Ω sau 75 Ω. Valorile calculate ale rezistorului punte R2 și rezistorului de șunt paralel R3 sunt prezentate mai jos.

Valori ale rezistoarelor atenuatorului T-podit

Rețineți că cele două rezistoare serie fixe R1 ale circuitului vor fi întotdeauna egale cu impedanța caracteristică a liniilor de transmisie.

Atunci, folosind linia de transmisie de 8 Ω ca exemplu, putem construi un circuit de atenuare T-podit comutabil, folosind următoarele valori rezistive calculate în tabel.

Atenuator T-podit comutabil

Deci, pentru rezistența de punte setată de VR1a la punctul -10 dB, rezistența totală este egală cu suma rezistențelor individuale dată de:

5,2 + 4,1 + 3,3 + 2,6 + 2,1 = 17,3 Ω

De asemenea, pentru rezistența de șunt paralelă stabilită de VR1b, rezistența totală la punctul -10 dB va fi egală cu:

1,0 + 1,2 + 0,6 + 0,9 = 3,7 Ω

Rețineți că ambele valori rezistive ale VR1a = 17,3 Ω și VR1b = 3,7 Ω corespund atenuării -10dB pe care am calculat-o în tabelul de mai sus.

Am văzut că atenuatorul T-podit este un atenuator simetric fixat cu rezistență pură, care poate fi utilizat pentru a introduce o anumită cantitate de pierdere a atenuatorului atunci când este introdus între impedanțe egale cu schema T-podit fiind o versiune îmbunătățită a atenuatorului mai comun T- pad.

În unele moduri ne putem gândi la atenuatorul T-podit ca un atenuator modificat Pi-pad pe care îl vom vedea în următorul tutorial. Unul dintre principalele dezavantaje ale acestui tip de circuit este că, datorită rezistorului de punte, acest tip de circuit de atenuator nu poate fi utilizat pentru potrivirea impedanțelor inegale.

Schema atenuatorului T-podit face ușor de calculat rezistențele necesare rețelei, valorile celor două rezistențe serie fiind întotdeauna egale cu impedanța caracteristică a liniei de transmisie, ceea ce face atenuatorul să fie simetric. Odată determinată cantitatea dorită de atenuare, calcularea valorilor rezistenței rămase este destul de simplă.

Acest tip de schemă a atenuatorului permite ajustarea circuitului T-podit prin schimbarea numai a două elemente rezistive cu potențiometre sau rezistoare comutate pe când atenuatorul T-pad standard ar avea nevoie de trei.

În următorul tutorial despre Atenuatoare vom analiza alt tip de schemă de atenuator numit Atenuator Pi-pad care utilizează numai trei componente rezistente pentru a forma un circuit atenuator pasiv, unul în linia serie și două în linia de șunt paralelă.