Často kladené otázky: Co jsou to tlumiče?

Útlumové články jsou elektrické součástky určené k potlačení amplitudy signálu procházejícího součástkou, aniž by výrazně degradovala integrita tohoto signálu. Používají se v RF a optických aplikacích. RF útlumové články se obecně používají v elektronických obvodech, zatímco optické útlumové články se používají v optických vláknech. Existuje v podstatě šest různých typů RF konstrukcí: pevné, stupňovité, spojitě proměnné, programovatelné, s dc polarizací a s blokováním stejnosměrného proudu.

Mezi klíčové parametry útlumového článku, které je třeba zvážit, patří útlum měřený v decibelech (dB), frekvenční rozsah (MHz), výkonové zatížení (W) a impedance (Ohmy).

Fixní tlumiče

Útlumové články obvykle tvoří odporová síť, která umožňuje tepelné ztráty rozpustit v určitém tempu. Existuje několik základních zapojení – konfigurace „T“, konfigurace „L“ a konfigurace „pí“. Tyto uznávané konfigurace již mají stanovené rovnice a hodnoty rezistorů, které lze použít k dosažení charakteristické impedance (Z0) v určitém frekvenčním rozsahu a jsou také známé jako nevyvážené útlumové články s nesymetrickými obvody. Vyvážená nebo symetrická verze obvodu „T“ útlumového článku je známá jako konfigurace „H“, a vyvážená verze Pi útlumového článku je známá jako konfigurace „O".

Existují tři základní nevyvážené konfigurace útlumových článků: L, T a Pi. Vyvážené konfigurace T a Pi jsou po řadě H a O. Vyvážené konfigurace jsou symetrické odporové sítě, zatímco nevyvážené jsou nesymetrické.

Pevní tlumiče mají nastaveno pevné a neměnné útlumové hodnoty prostřednictvím těchto odporových sítí. Jsou umístěny v cestě signálu, aby snížily přenášený výkon. Mohou být typu pro povrchovou montáž, vlnovodné nebo koaxiální. V závislosti na použití může být tlumič jednosměrný nebo obousměrný. U jednosměrného tlumiče může signál procházet pouze od vstupu k výstupu, zatímco u obousměrného tlumiče může signál putovat oběma směry. Pro čipový tlumič je odpor vytvořen pomocí různých materiálů nanesených na tepelně vodivém substrátu a v závislosti na procesu – tlustovrstvém nebo tenkovrstvém – budou fyzikální rozměry a použitý materiál určovat konkrétní hodnotu odporu. Plynule nastavitelný odpor u proměnného tlumiče lze rovněž dosáhnout uspořádáním sestavy odporových tyčí a odporových kotoučů, přesto je mnoho tlumičů postaveno právě na bázi čipů.

Stupňový tlumič

Krokové tlumiče jsou v podstatě fixní tlumiče, protože stále patří mezi pasivní součástky, které zahrnují různé odporové sítě pro vytvoření určitého útlumu. Hodnotu útlumu lze vybrat manuálně pomocí tlačítek nebo otočením otočného přepínače. Na rozdíl od proměnných tlumičů mohou krokové tlumiče generovat útlum pouze v předem stanovených krocích. Například tlačítkový krokový tlumič může pokrývat rozsah od 0 do 45,5 dB a v závislosti na nastavení tlačítek může být útlum zvyšován po krocích po 0,5 dB.

Spojitě proměnné tlumiče

Neustále regulovatelné tlumiče lze ručně nastavit tak, aby poskytovaly libovolnou hodnotu útlumu v rámci určeného rozsahu a rozlišení. U aktivních neustále regulovatelných tlumičů byly rezistorové sítě používané u fixních tlumičů a stupňovitých tlumičů nahrazeny polovodičovými prvky, jako jsou tranzistory řízené polem kov-oxid-polovodič (MOSFET) nebo diody PIN. Konkrétní útlum lze měnit s větším rozlišením pomocí ovládání napětí na tranzistoru FET nebo proudu procházejícího diodou, a to ve srovnání s pasivními rezistorovými sítěmi. Útlum lze ovládat ručně nebo elektronicky pomocí motoru, který udržuje danou hodnotu útlumu.

Programovatelný tlumič

Programovatelný tlumič, známý také jako digitální krokový tlumič, je komponent řízený externím napětím. Této externí kontrole obvykle dominuje počítač. Často jsou řízeny vstupy s tranzistor-tranzistor logikou (TTL) a krokové velikosti jsou typicky 1, 2, 4, 8, 16 a 32. Tlumiče řízené TTL mají úroveň logiky '0', pokud je napětí aplikované na konkrétní tlumič menší než 1 V, a úroveň logiky '1', pokud je napětí aplikované obvykle 3 V nebo vyšší. Tyto logické úrovně řídí přepínače typu jednopólové dvoupólové (SPDT), které připojují různé tlumiče v signálové cestě, která poskytuje požadované tlumení. V oblasti programovatelných tlumičů existují také návrhy řízené přes USB, aby se usnadnila komunikace mezi tlumičem a počítačem. Často jsou dodávány s uznávaným softwarem, který umožňuje okamžité ovládání zařízení.

Tlumič s průchozím stejnosměrným proudem

Útlumové články s předpětím stejnosměrného proudu, známé také jako útlumové články propouštějící stejnosměrné předpětí, propouštějí stejnosměrný proud a zároveň tlumí vysokofrekvenční signál. Obecně mají kapacitu na vstupu a výstupu útlumového článku, která zabraňuje průchodu stejnosměrného proudu, ale umožňuje průchod vysokofrekvenčního signálu – stejnosměrný signál obchází útlumový článek jinou cestou směrem k výstupu.

Útlumové články se zablokováním stejnosměrného proudu

Útlumové články se zablokováním stejnosměrného proudu jsou podobné konstrukcím s předpětím stejnosměrného proudu v tom, že blokují stejnosměrný signál; rozdíl je v tom, že stejnosměrný proud je zcela blokován bez možnosti výstupu z komponenty. Blokace stejnosměrného proudu může být zapojena sériově se středním vodičem, známá také jako „vnitřní blokace stejnosměrného proudu“ – může být také zapojena sériově s vnějším vodičem, což je známo jako „vnější blokace stejnosměrného proudu“. Existují také útlumové články se zablokováním stejnosměrného proudu, které mají jak vnitřní, tak i vnější blokaci stejnosměrného proudu.

Útlumové články vlnovodů

Vlnovodní tlumiče budou tlumit RF signál ve vlnovodním systému; toho je obvykle dosaženo připevněním odporové vrstvy do středu vlnovodu. Spojitě nastavitelný vlnovodní tlumič obvykle k úpravě této odporové vrstvy používá šroub, kterým se tato vrstva posouvá od jedné strany stěny vlnovodu do středu; v tomto případě má odporový materiál tvar, který zajišťuje lineární změnu tlumení. Některé konstrukce vlnovodů umožňují uživateli zadat hodnotu ručně pomocí otočného knoflíku, aby dosáhl určité úrovně tlumení. Tím se zjednoduší proces, protože odpadá krok spojený s nastavováním šroubu u spojitě nastavitelného vlnovodního tlumiče a následného měření tlumení, dokud není dosaženo požadované hodnoty.

Optické tlumiče

Optické tlumiče tlumí světelné vlny místo elektronových vln, a proto tento tlumič obvykle funguje jako součástka, která světlo pohlcuje nebo rozptýlí. Podobně jako u RF návrhů existuje několik druhů optických návrhů speciálně navržených pro konkrétní aplikaci. Fixní optické tlumiče obvykle využívají legovaná vlákna nebo vychýlené spoje k rozptýlení světla. Proměnné optické tlumiče jsou podobné jako proměnné RF tlumiče a programovatelné stupňovité tlumiče, v tom, že mohou být ručně nebo elektronicky ovládány tak, aby poskytovaly určité tlumení.