Ofte stilte spørsmål: Hva er dempere?

Attenueringsdeler er elektriske komponenter som er designet til å redusere amplituden til et signal som går gjennom komponenten, uten å redusere signalets integritet i særlig grad. De brukes i RF- og optiske anvendelser. RF-attenueringsdeler brukes vanligvis i elektroniske kretser, mens optiske deler brukes i fiberoptikk. Det finnes i prinsippet seks forskjellige typer RF-design: fast, trinnvis, kontinuerlig variabel, programmerbar, likestrømsforspenning og likestrømsblokkering.

Nøkkelspesifikasjoner for en attenuator som skal vurderes inkluderer dempningsgrad målt i desibel (dB), frekvensområde (MHz), effekthåndtering (W) og impedans (ohm).

Faste Dempere

Attenuerere består vanligvis av et resistivt nettverk som tillater varme å dissipere med en viss hastighet. Det finnes noen grunnleggende oppsett – «T»-konfigurasjon, «L»-konfigurasjon og «pi»-konfigurasjon. Disse etablerte oppsettene har allerede fastsatte ligninger og resistorverdier som kan brukes for å oppnå karakteristisk impedans (Z0) over et frekvensområde, og er også kjent som ubalanserte attenuerere med asymmetriske kretser. Den balanserte eller symmetriske kretsversjonen av «T»-atenuatoren er kjent som «H»-konfigurasjonen, og den balanserte versjonen av Pi-atenuatoren er kjent som «O»-konfigurasjonen.

Det finnes tre grunnleggende ubalanserte atenuatorkonfigurasjoner: L, T og Pi. Den balanserte konfigurasjonen av T og Pi er henholdsvis H og O. Balanserte konfigurasjoner er symmetriske resistive nettverk, mens ubalanserte er asymmetriske.

Fastekoblede demperne er satt til en fast og uforandret demping ved hjelp av disse resistive nettverkene. De plasseres i signalveier for å redusere overført effekt. De kan være for overflatemontering, bølgeleder eller koaksialtyper. Avhengig av bruken kan en demper være ensrettet eller toveiskoblet. Et signal kan bare gå fra inngang til utgang i en ensrettet demper, mens det kan gå begge veier i en toveiskoblet demper. For en chip-basert demper utvikles en motstand gjennom ulike materialer som deponeres på et termisk ledende substrat, og avhengig av prosessen – tykkfilm eller tynnfilm – vil de fysiske dimensjonene og materialene som brukes, gi en bestemt motstandsverdi. En kontinuerlig variabel dempermotstand kan også oppnås ved å sette sammen en konfigurasjon av resistive staver og resistive skiver; likevel er mange bygget ved hjelp av chips.

Trinn-dempere

Stegdempere er i utgangspunktet faste dempere, siden de fortsatt er passive komponenter som består av ulike resistive nettverk for å generere en bestemt demping. Dempingsverdien kan velges manuelt via en trykknapp, eller ved å snu en dreiebryter. I motsetning til variable dempere, kan stegdempere bare generere en dempingsverdi basert på forhåndsdefinerte trinn. For eksempel kan en trykknapp-stegdempere variere fra 0 til 45,5 dB og, avhengig av hvordan knappene er konfigurert, økes i trinn på 0,5 dB.

Kontinuerlig variable dempere

Kontinuerlig variable demperkan justeres manuelt for å oppnå en hvilken som helst dempingsverdi innenfor et angitt område og oppløsning. I en aktiv kontinuerlig variabel demper er motstandsnettverkene som finnes i faste dempere og trinn-dempere erstattet med faststoftelementer som for eksempel metalloxidhalvleder felteffekttransistorer (MOSFET-er) eller PIN-dioder. En bestemt demping kan variere med høyere oppløsning ved å kontrollere spenningen over FET-en eller strømmen gjennom dioden, enn med passive resistive nettverk. Dempingen kan kontrolleres manuelt eller elektronisk med en motor for å opprettholde en bestemt demping.

Programmerbar demper

Den programmerbare demperen, også kjent som en digital trinnvis demper, er en komponent som styres av en ekstern spenning. Dette eksterne kontrollsignalet er generelt datadrevet. De styres ofte av transistor-transistor-logikk (TTL)-innganger, og trinnstørrelsene er typisk 1, 2, 4, 8, 16 og 32. TTL-styrte dempere har nivået '0' når spenningen som tilføres en bestemt demper er lavere enn 1 V, og logikknivå '1' når den tilførte spenningen er typisk 3 V eller høyere. Disse logikknivåene styrer enveis toveisbrytere (SPDT) som kobler de ulike demperne inn i en signalvei som gir en ønsket dempning. Når det gjelder programmerbare dempere, finnes det også USB-styrte design for å forenkle tilkoplingen mellom demper og datamaskin. Ofte leveres de med etablert programvare, slik at enheten enkelt kan kontrolleres.

DC-gjennomgående demper

DC-biasdempere, også kjent som DC-biasgjennomgangsdempere, leder DC samtidig som de demper RF-signalene. De har vanligvis en kapasitans på inngangen og utgangen av demperen som blokkerer DC fra å passere over den, men tillater RF-signalet å passere – DC-signalet går utenom demperen gjennom en annen bane til utgangen.

DC-blokkerende dempere

DC-blokkerende dempere er like DC-bias-design i at de blokkerer DC-signalet; forskjellen er at DC-en fullstendig blir blokkert uten noen utvei til komponentens utgang. DC-blokken kan plasseres i serie med sentrallederen, også kjent som en «indre DC-blokk» – den kan også plasseres i serie med ytterlederen, som kalles en «ytre DC-blokk». Det finnes også DC-blokkerende dempere med både indre og ytre DC-blokker.

Bølgeleder-dempere

Bølgeleder-dempere vil dempe et HF-signal i et bølgeledersystem; dette oppnås vanligvis ved å feste en resistiv film i midten av bølgelederen. En kontinuerlig variabel bølgeleder-demper bruker vanligvis en skrue for å justere dette resistive materialet fra en side av bølgelederens vegg til midten; i dette tilfellet er det resistive materialet formet for å gi en lineær variasjon i dempningen. Noen bølgeleder-design tillater at brukeren manuelt skriver inn en verdi ved hjelp av en skive, for å oppnå en spesifikk dempning. Dette forenkler prosessen ved å utelate trinnet med å justere skruen i en kontinuerlig variabel bølgeleder-demper og måle dempningen inntil den ønskede verdien er nådd.

Optiske dempere

Optiske demperdeler demper lysbølger i stedet for elektronbølger, så denne typen demper fungerer vanligvis som en komponent som absorberer eller spredner lys. Likesom RF-design, finnes det flere typer optiske design som er spesielt utformet for en bestemt anvendelse. Faste optiske demperdeler bruker typisk dopede fibre eller forskyvningskoblinger for å sprede lyset. Variable optiske demperdeler ligner RF-variable demperdeler og programmerbare trinn-dempere, i og med at de kan kontrolleres manuelt eller elektronisk for å gi en bestemt dempning.