FAQ: Ano ang mga attenuator?

Ang mga attenuator ay mga elektrikal na komponen na idinisenyo upang bawasan ang amplitude ng isang signal na dumadaan sa komponen, nang walang makabuluhang pagkawasak sa integridad ng signal na iyon. Ginagamit ang mga ito sa mga aplikasyon na RF at optical. Ang mga RF attenuator ay karaniwang ginagamit sa elektronikong kircuitry, samantalang ang optical naman ay ginagamit sa fiber optics. Mayroon lamang itong anim na iba't ibang uri ng RF design: fixed, step, continuously variable, programmable, dc bias, at dc blocking.

Kabilang sa mga mahahalagang specification ng isang attenuator na dapat isaalang-alang ang attenuation na sinusukat sa decibels (dB), frequency range (MHz), power handling (W), at impedance (Ohms).

Tatak na Attenuators

Ang mga attenuator ay karaniwang binubuo ng resistive network na nagpapahintulot sa init na mawala sa isang tiyak na rate. May ilang pangunahing disenyo—ang "T" configuration, ang "L" configuration, at ang "pi" configuration. Ang mga naunang disenyo na ito ay mayroon nang itinakdang equation at mga halaga ng resistor na maaaring gamitin upang makamit ang characteristic impedance (Z0) sa isang saklaw ng mga frequency, at kilala rin bilang mga unbalanced attenuator na may asymmetrical circuits. Ang balanced o symmetrical circuit na bersyon ng "T" attenuator ay kilala bilang "H" configuration, at ang balanced na bersyon ng Pi attenuator ay kilala bilang "O" configuration.

May tatlong pangunahing unbalanced attenuator configurations: L, Tee, at Pi. Ang balanced configuration ng Tee at Pi ay H at O ayon sa pagkakabanggit. Ang balanced configurations ay mga symmetrical resistive network samantalang ang unbalanced ay asymmetrical.

Ang fixed attenuators ay itinatakda sa isang tiyak at hindi nagbabagong attenuation sa pamamagitan ng mga resistive network. Inilalagay ang mga ito sa signal paths upang bawasan ang power na ipinapadala. Maaari silang maging surface mount, waveguide o coaxial types. Depende sa aplikasyon, ang isang attenuator ay maaaring directional o bidirectional. Ang signal ay maaaring pumunta lamang mula input patungong output sa isang directional attenuator at maaaring maglakbay sa parehong direksyon sa isang bidirectional attenuator. Para sa isang chip-based attenuator, ang resistance ay binubuo sa pamamagitan ng iba't ibang materyales na inilapat sa isang thermally conductive substrate, at depende sa proseso—thick film o thin film—ang pisikal na sukat at ginamit na materyales ay magreresulta sa isang tiyak na halaga ng resistance. Ang continuous variable attenuator resistance ay maaari ring makamit sa pamamagitan ng pag-aayos ng isang assembly ng resistive rods at resistive discs; gayunpaman, marami sa mga ito ay ginagawa gamit ang chips.

Step attenuator

Ang mga step attenuator ay pawang mga fixed attenuator, dahil sila ay nananatiling passive components na binubuo ng iba't ibang resistive networks upang makagawa ng tiyak na attenuation. Ang halaga ng attenuation ay maaaring piliin batay sa isang manual push-button, o ang pag-ikot ng isang rotary switch. Ang mga step attenuator, hindi katulad ng mga variable attenuator, ay maaari lamang makagawa ng isang halaga ng attenuation na nakabatay sa mga pre-allocated steps. Halimbawa, ang isang push-button step attenuator ay maaaring pumunta mula 0 hanggang 45.5 dB at, depende sa pagkakaayos ng mga pindutan, maaaring tumaas sa mga increment ng 0.5 dB.

Continuously variable attenuators

Ang mga attenuator na may patuloy na pagbabago ay maaaring manu-manong i-ayos upang makakuha ng anumang halaga ng attenuation sa loob ng tinukoy na saklaw at resolusyon. Sa isang aktibong continuously variable attenuator, ang mga resistor network na matatagpuan sa fixed attenuator at step attenuator ay napalitan ng mga solid-state element tulad ng metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs) o PIN diodes. Ang isang tiyak na attenuation ay maaaring baguhin nang mas mataas na resolusyon sa pamamagitan ng pagkontrol sa boltahe sa FET o kuryente sa diode, kumpara sa pasibong resistive network. Ang attenuation ay maaaring kontrolin nang manu-mano o elektroniko gamit ang isang motor upang mapanatili ang isang tiyak na attenuation.

Programmable attenuator

Ang programmable attenuator, na kilala rin bilang digital step attenuator, ay isang bahagi na kinokontrol ng panlabas na boltahe. Karaniwan ay computer ang nasa likod ng kontrol na ito. Kadalasan ay kinokontrol ito ng transistor-transistor logic (TTL) na input, at ang mga sukat ng hakbang ay karaniwang 1, 2, 4, 8, 16, at 32. Ang mga attenuator na kinokontrol ng TTL ay may logic level na '0' kapag ang boltahe na inilapat sa isang partikular na attenuator ay mas mababa sa 1 V, at logic level na '1' kapag ang inilapat na boltahe ay karaniwang 3 V o mas mataas. Kinokontrol ng mga logic level na ito ang mga single-pole, double-throw (SPDT) na switch na nag-uugnay sa iba't ibang attenuator sa isang signal path upang makamit ang ninanais na attenuation. Sa larangan ng programmable attenuators, mayroon ding mga disenyo na kontrolado ng USB upang mapadali ang pagkonekta mula sa attenuator patungo sa computer. Madalas, kasama rin ang mga ito ng naitatag nang software, upang agad na magamit ang kontrol sa device.

Dc passing attenuator

Ang DC bias attenuators na kilala rin bilang dc bias passing attenuators ay nagpapadaan ng dc habang binabawasan naman nito ang RF signal. Karaniwan ay mayroon itong capacitance sa input at output ng attenuator na nagba-block ng dc mula sa pagdaan dito, ngunit pinapadaan naman nito ang RF signal—ang dc signal ay dumadaan sa ibang landas papunta sa output.

Dc blocking attenuators

Ang DC blocking attenuators ay katulad ng dc bias designs sa paraang ito ay nagba-block ng dc signal; ang pagkakaiba lang ay ang dc ay ganap na nababawalan nang hindi pinapadalhan papunta sa output ng component. Ang dc block ay maaaring ilagay nang pagsunod sa center conductor, na kilala rin bilang "inner dc block"—maaari rin itong ilagay na pagsunod sa outer conductor, na kilala bilang "outer dc block." Mayroon ding dc blocking attenuators na mayroong parehong inner at outer dc blocks.

Waveguide attenuators

Ang waveguide attenuators ay magpapahina ng isang RF signal sa isang waveguide system; karaniwang nagagawa ito sa pamamagitan ng pagkabit ng isang resistive film sa gitna ng waveguide. Ang isang continuously variable waveguide attenuator ay karaniwang gumagamit ng isang turnilyo upang i-ayos ang resistive material mula sa isang gilid ng waveguide wall papuntang gitna; sa kasong ito, ang resistive material ay hugis upang makabuo ng linear na pagbabago sa pagpapahina. Ang ilang waveguide design ay nagpapahintulot sa gumagamit na manu-manong i-input ang halaga gamit ang dial, upang makamit ang tiyak na pagpapahina. Pinapadali nito ang proseso sa pamamagitan ng pagtanggal ng hakbang na pag-ayos ng turnilyo sa isang continuously variable waveguide attenuator at pagpapakita ng pagpapahina hanggang sa makuha ang ninanais na halaga.

Optical attenuators

Ang mga optical attenuator ay nag-aatenuwa ng mga alon ng liwanag sa halip na mga alon ng electron kaya naman karaniwang gumagana ang attenuator na ito bilang isang sangkap na sumisipsip o nagpapakalat ng liwanag. Katulad ng RF designs, mayroong ilang mga uri ng optical designs na partikular na idinisenyo para sa isang aplikasyon. Ang mga fixed optical attenuator ay karaniwang gumagamit ng doped fibers o offset splices upang mapakalat ang liwanag. Ang mga variable optical attenuator ay katulad ng RF variable attenuators at programmable step attenuators, dahil maaari silang kontrolin nang manu-mano o nang elektroniko upang makabuo ng tiyak na atenuwasyon.