Česta pitanja: Što su prigušivači?

Atenuatori su električni komponenti dizajnirani da smanje amplitudu signala koji prolazi kroz komponentu, bez značajnog pogoršanja integriteta tog signala. Koriste se u RF i optičkim primjenama. RF atenuatori se generalno koriste u elektroničkim sklopovima, dok se optički koriste u optičkim vlaknima. U osnovi postoji šest različitih vrsta RF dizajna: fiksni, koracni, kontinuirano promjenjivi, programabilni, DC polarizacija i DC blokada.

Ključne specifikacije atenuatora koje treba uzeti u obzir uključuju slabljenje izraženo u decibelima (dB), frekvencijski opseg (MHz), mogućnost upravljanja snagom (W) i impedanciju (Omi).

Fiksni zaštitni prizori

Atenuatori se obično sastoje od otporne mreže koja omogućuje rasipanje topline određenom brzinom. Postoji nekoliko osnovnih konfiguracija — konfiguracija „T“, konfiguracija „L“ i konfiguracija „pi“. Ove utvrđene konfiguracije već imaju odgovarajuće jednadžbe i vrijednosti otpornika koje se mogu koristiti za postizanje karakterističnog impedansa (Z0) u rasponu frekvencija i također su poznate kao neuravnoteženi atenuatori s asimetričnim sklopovima. Uraavnotežena ili simetrična verzija „T“ atenuatora poznata je kao „H“ konfiguracija, a uravnotežena verzija Pi atenuatora poznata je kao „O“ konfiguracija.

Postoje tri osnovne konfiguracije neuravnoteženih atenuatora: L, Tee i Pi. Uravnotežene konfiguracije Tee i Pi su H i O respektivno. Uravnotežene konfiguracije su simetrične otporne mreže dok su neuravnotežene asimetrične.

Fiksni prigušivači postavljaju se na fiksno i nepromjenjivo prigušenje pomoću ovih otporničkih mreža. Postavljaju se u signalne putove kako bi smanjili predanu snagu. Mogu biti tipa za površinsku montažu, valovodnog tipa ili koaksijalnog tipa. Ovisno o primjeni, prigušivač može biti djelatnog smjera ili obostranog djelovanja. Kod djelatnog prigušivača signal može teći samo od ulaza do izlaza, dok se kod obostranog prigušivača signal može kretati u oba smjera. Za prigušivač zasnovan na čipu, otpor se razvija kroz različite materijale nanesene na termički vodljivu podlogu, a ovisno o procesu — debeloslojni ili tankoslojni — fizičke dimenzije i korišteni materijal daju određenu vrijednost otpora. Kontinuirano promjenjivi otpor prigušivača također se može postići sastavljanjem sklopova otpornih šipki i otpornih ploča; međutim, mnogi su izgrađeni korištenjem čipova.

Step prigušivač

Step attenuatori u osnovi su fiksni attenuatori, jer su i dalje pasivni komponenti koji se sastoje od različitih otporničkih mreža kako bi generirali određeno slabljenje. Vrijednost slabljenja može se odabrati pomoću ručnog tipkala ili okretanjem rotacijskog prekidača. Za razliku od varijabilnih attenuatora, step attenuatori mogu generirati samo vrijednosti slabljenja na temelju unaprijed zadanih koraka. Na primjer, push-button step attenuator može ići od 0 do 45,5 dB i, ovisno o rasporedu tipki, može se povećavati u koracima od 0,5 dB.

Kontinuirano varijabilni attenuatori

Neprekidno varijabilni prigušivači mogu se ručno podešavati kako bi postavili bilo koju vrijednost prigušenja unutar određenog raspona i rezolucije. Kod aktivnih neprekidno varijabilnih prigušivača, mreže otpornika koje se koriste kod fiksnih prigušivača i korak prigušivača zamijenjene su elementima u čvrstom stanju poput tranzistora s metalno-oksidnom poluvodičkom strujom (MOSFET) ili PIN dioda. Određenu razinu prigušenja može se preciznije mijenjati upravljajući naponom na FET-u ili strujom kroz diodu, u usporedbi s pasivnim otporničkim mrežama. Prigušenje se može kontrolirati ručno ili elektronski pomoću motora kako bi se održala određena razina prigušenja.

Programabilni prigušivač

Programabilni slabljenik, poznat i kao digitalni slabljenik s koracima, komponenta je koju kontrolira vanjski napon. Ova vanjska kontrola obično se upravlja računalom. Često se upravlja ulazima logike tranzistor-tranzistor (TTL), a veličine koraka obično iznose 1, 2, 4, 8, 16 i 32. Slabljenici upravljani TTL-om imaju logičku razinu '0' kada je napon primijenjen na određenom slabljeniku manji od 1 V, te logičku razinu '1' kada je primijenjeni napon obično 3 V ili više. Te logičke razine kontroliraju prekidače s jednim polom i dva kontakta (SPDT) koji povezuju različite slabljenike u putu signala koji omogućuje poželjno slabljenje. U području programabilnih slabljenika postoje i dizajni upravljani putem USB-a, kako bi se pojednostavila veza između slabljenika i računala. Najčešće su pakirani s ustaljenim softverom, za odmah dostupnu kontrolu uređaja.

Slabljenik s DC prolazom

Atenuatori s istosmjernim polariziranjem, poznati i kao atenuatori koji propuštaju istosmjernu struju, propuštaju istosmjernu struju dok također slabljena radiofrekvencijski signal. Uobičajeno imaju kapacitet na ulazu i izlazu atenuatora koji blokira prolazak istosmjerne struje, ali dopušta prolazak radiofrekvencijskog signala – istosmjerni signal zaobilazi atenuator kroz drugu stazu do izlaza.

Atenuatori za blokadu istosmjerne struje

Atenuatori za blokadu istosmjerne struje slični su konstrukcijama s istosmjernim polariziranjem u tom pogledu što blokiraju istosmjerni signal; razlika je u tome što se istosmjerna struja potpuno blokira bez izlaza koji vodi do izlaza komponente. Blokada istosmjerne struje može biti u seriji s centralnim vodičem, poznata i kao „unutarnja blokada istosmjerne struje“ – također može biti u seriji s vanjskim vodičem, što je poznato kao „vanjska blokada istosmjerne struje“. Također postoje atenuatori za blokadu istosmjerne struje s obje, unutarnje i vanjske blokade istosmjerne struje.

Valovodni atenuatori

Valnički prigušivači će prigušiti RF signal u sustavu valnih vodova; to se obično postiže pričvršćivanjem otporne folije u sredinu valnog voda. Neprekidno varijabilni valnički prigušivač obično koristi vijak za pomicanje otpornog materijala s jedne strane stijenke valnog voda prema sredini; u ovom slučaju, otporni materijal je oblikovan tako da omogući linearnu varijaciju prigušenja. Neki dizajni valnih vodova omogućuju korisniku ručni unos vrijednosti pomoću brojčanika, kako bi postigao specifično prigušenje. Time se pojednostavljuje proces, jer se izbjegava korak podešavanja vijka u neprekidno varijabilnom valničkom prigušivaču i mjerenja prigušenja dok se ne postigne željena vrijednost.

Optički prigušivači

Optički prigušivači prigušuju svjetlosne valove umjesto elektronskih valova, pa ovaj prigušivač obično funkcioniše kao komponenta koja apsorbira ili raspršuje svjetlost. Slično kao kod RF dizajna, postoji nekoliko vrsta optičkih dizajna posebno izrađenih za određenu primjenu. Fiksni optički prigušivači obično koriste dopirana vlakna ili pomaknute spojeve za raspršivanje svjetlosti. Varijabilni optički prigušivači slični su RF varijabilnim prigušivačima i programabilnim stepenastim prigušivačima, jer se mogu ručno ili elektronski kontrolirati radi postizanja određenog nivoa prigušenja.