FAQ: Apa itu attenuator?

Attenuator adalah komponen listrik yang dirancang untuk mengurangi amplitudo sinyal yang melewati komponen tersebut, tanpa secara signifikan merusak integritas sinyal tersebut. Mereka digunakan dalam aplikasi RF dan optik. Attenuator RF umumnya digunakan dalam elektronika rangkaian, sementara attenuator optik digunakan dalam serat optik. Secara dasar terdapat enam jenis desain RF yang berbeda: tetap (fixed), bertahap (step), variabel kontinu (continuously variable), pemrograman (programmable), bias DC, dan penghalang DC (dc blocking).

Spesifikasi utama dari sebuah attenuator yang perlu dipertimbangkan meliputi redaman yang diukur dalam desibel (dB), rentang frekuensi (MHz), kemampuan menangani daya (W), dan impedansi (Ohm).

Penyempit Tetap

Attenuator biasanya terdiri dari jaringan resistif yang memungkinkan panas terbuang pada laju tertentu. Ada beberapa desain dasar—konfigurasi "T", konfigurasi "L", dan konfigurasi "pi". Desain-desain yang telah mapan ini sudah memiliki persamaan dan nilai resistor tertentu yang dapat digunakan untuk menghasilkan impedansi karakteristik (Z0) pada rentang frekuensi tertentu, dan juga dikenal sebagai attenuator tidak seimbang dengan rangkaian asimetris. Konfigurasi yang seimbang atau simetris dari attenuator "T", dikenal sebagai konfigurasi "H", sedangkan versi seimbang dari attenuator Pi disebut konfigurasi "O".

Ada tiga konfigurasi attenuator tidak seimbang dasar: L, Tee, dan Pi. Konfigurasi seimbang dari Tee dan Pi secara berturut-turut adalah H dan O. Konfigurasi seimbang merupakan jaringan resistif simetris, sedangkan yang tidak seimbang bersifat asimetris.

Attenuator tetap diatur pada redaman tetap dan tidak berubah oleh jaringan resistif ini. Mereka dipasang pada jalur sinyal untuk mengurangi daya yang ditransmisikan. Attenuator ini dapat berupa jenis mount permukaan, waveguide, atau koaksial. Bergantung pada aplikasinya, attenuator dapat bersifat unidirectional (arah tunggal) atau bidirectional (dua arah). Pada attenuator directional, sinyal hanya dapat mengalir dari masukan ke keluaran, sedangkan pada attenuator bidirectional, sinyal dapat mengalir kedua arah. Untuk attenuator berbasis chip, resistansi dihasilkan melalui berbagai bahan yang dilapiskan pada substrat konduktif termal, dan tergantung pada prosesnya—film tebal atau film tipis—dimensi fisik serta bahan yang digunakan akan menghasilkan nilai resistansi tertentu. Resistansi attenuator variabel kontinu juga dapat dicapai dengan menyusun perakitan batang resistif dan cakram resistif; meskipun begitu, banyak attenuator yang dibuat menggunakan chip.

Step attenuator

Step attenuator pada dasarnya merupakan attenuator tetap, karena mereka tetap merupakan komponen pasif yang terdiri dari berbagai jaringan resistif untuk menghasilkan redaman tertentu. Nilai redaman dapat dipilih berdasarkan tombol tekan manual, atau perputaran saklar putar. Step attenuator, tidak seperti attenuator variabel, hanya dapat menghasilkan nilai redaman berdasarkan langkah yang telah dialokasikan sebelumnya. Sebagai contoh, step attenuator tombol tekan dapat berjalan dari 0 hingga 45,5 dB dan, tergantung pada pengaturan tombolnya, dapat meningkat dalam kelipatan 0,5 dB.

Attenuator variabel terus-menerus

Atenuator variabel kontinu dapat disesuaikan secara manual untuk menghasilkan nilai atenuasi apa pun dalam rentang dan resolusi tertentu. Dalam atenuator variabel kontinu aktif, jaringan resistor yang terdapat pada atenuator tetap dan atenuator bertahap telah digantikan dengan elemen solid-state seperti transistor efek medan oksida logam semikonduktor (MOSFET) atau dioda PIN. Suatu tingkat atenuasi tertentu dapat divariasikan dengan resolusi yang lebih tinggi dengan mengendalikan tegangan pada FET atau arus pada dioda, dibandingkan dengan jaringan resistif pasif. Atenuasi dapat dikendalikan secara manual atau secara elektronik dengan motor untuk mempertahankan tingkat atenuasi tertentu.

Atenuator pemrograman

Attenuator yang dapat diprogram, juga dikenal sebagai attenuator langkah digital, adalah komponen yang dikendalikan oleh tegangan eksternal. Umumnya kontrol eksternal ini dikendalikan oleh komputer. Komponen ini sering dikendalikan melalui input transistor-transistor logic (TTL), dan ukuran langkahnya biasanya adalah 1, 2, 4, 8, 16, dan 32. Attenuator yang dikendalikan TTL memiliki tingkat logika '0' ketika tegangan yang diterapkan pada attenuator tertentu kurang dari 1 V, dan tingkat logika '1' ketika tegangan yang diterapkan biasanya mencapai 3 V atau lebih. Tingkat logika ini mengendalikan saklar single-pole, double-throw (SPDT) yang menghubungkan berbagai attenuator dalam jalur sinyal untuk menghasilkan attenuasi yang diinginkan. Dalam dunia attenuator yang dapat diprogram, terdapat pula desain yang dikendalikan melalui USB untuk menyederhanakan koneksi antara attenuator dan komputer. Seringkali, attenuator ini dikemas bersama perangkat lunak yang sudah ada, sehingga memudahkan pengendalian perangkat.

Attenuator dc passing

Atenuator bias DC juga dikenal sebagai atenuator penerus bias DC, berfungsi untuk meneruskan arus DC sekaligus meredam sinyal RF. Umumnya, atenuator ini memiliki kapasitas pada input dan output yang menghalangi arus DC agar tidak melewatinya, tetapi memungkinkan sinyal RF untuk tetap lewat—sedangkan sinyal DC melewati jalur lain menuju output.

Atenuator penghalang DC

Atenuator penghalang DC memiliki kesamaan dengan desain bias DC dalam hal menghalangi sinyal DC; perbedaannya adalah arus DC sepenuhnya dihalangi tanpa jalur keluar menuju output komponen. Penghalang DC dapat dipasang secara seri dengan konduktor tengah, yang juga dikenal sebagai “penghalang DC dalam”—selain itu, dapat juga dipasang secara seri dengan konduktor luar, yang disebut sebagai “penghalang DC luar”. Terdapat juga atenuator penghalang DC yang memiliki penghalang DC dalam dan luar sekaligus.

Atenuator gelombang pandu

Atenuator gelombang akan mengurangi sinyal RF dalam sistem gelombang; ini umumnya dilakukan dengan memasang lapisan resistif di tengah gelombang. Atenuator gelombang variabel kontinu biasanya menggunakan sekrup untuk mengatur material resistif tersebut dari satu sisi dinding gelombang ke tengah; dalam hal ini, material resistif dibentuk sedemikian rupa untuk menghasilkan variasi linier dalam atenuasi. Beberapa desain gelombang memungkinkan pengguna untuk memasukkan nilai secara manual menggunakan dial, sehingga memperoleh atenuasi tertentu. Hal ini menyederhanakan proses dengan menghilangkan langkah penyetelan sekrup pada atenuator gelombang variabel kontinu dan pengukuran atenuasi hingga nilai yang diinginkan tercapai.

Atenuator optik

Attenuator optik mengurangi intensitas gelombang cahaya, bukan gelombang elektron, sehingga attenuator ini umumnya berfungsi sebagai komponen yang menyerap atau menghilangkan cahaya. Sama seperti desain RF, terdapat beberapa jenis desain optik yang dirancang khusus untuk aplikasi tertentu. Attenuator optik tetap biasanya memanfaatkan serat optik terdoping atau sambungan tidak sejajar untuk menghamburkan cahaya. Attenuator optik variabel mirip dengan attenuator RF variabel dan attenuator step yang dapat diprogram, karena attenuator jenis ini dapat dikontrol secara manual atau elektronik untuk menghasilkan tingkat attenuasi tertentu.