تضعیف کننده پل-T طراحی تضعیف کننده مقاومتی دیگر است که تغییری بر روی تضعیف کننده تی پد متقارن استاندارد است. همانطور که از نام آن پیداست، تضعیف کننده پل-T دارای یک عنصر مقاومت اضافی است که یک شبکه پل را در دو مقاومت سری T-pad استاندارد تشکیل می‌دهد.
این عنصر مقاومت اضافی مدار را قادر می‌سازد سطح سیگنال را با تضعیف مورد نیاز بدون اینکه امپدانس مشخصه مدار را تغییر دهد کاهش دهد زیرا سیگنال در دو سر شبکه “T-pad” ظاهر می‌شود. همچنین دو مقاومت سری T-pad اصلی همیشه برابر با منبع ورودی و امپدانس بار خروجی است. مدار برای یک “تضعیف کننده پل Tدر زیر آورده شده است.
فهرست مطالب
مدار تضعیف کننده پل-T
مقاومت R3 شبکه پل را در دو سر یک تضعیف کننده T-pad استاندارد تشکیل می‌دهد. دو مقاومت سری R1 برای برابر شدن با امپدانس خط منبع / بار انتخاب شده‌اند. یکی از مهمترین مزایای تضعیف کننده پل-تی نسبت به معادل Tpad، این است که پد پل-T تمایل دارد خود را با امپدانس مشخصه خطوط انتقال مطابقت دهد.
با این حال، یکی از معایب مدار تضعیف کننده پل-T این است که تضعیف کننده نیاز دارد تا ورودی یا امپدانس منبع خود (Zs) برابر با خروجی یا امپدانس بار، (ZL) باشد و بنابراین نمی‌تواند برای تطبیق امپدانس استفاده شود.
طراحی تضعیف کننده T-pad به همان اندازه تضعیف کننده استاندارد T-pad ساده است. دو مقاومت سری از نظر مقدار با امپدانس مشخصه خطوط برابر هستند و بنابراین نیازی به محاسبه ندارند. سپس معادلات داده شده برای محاسبه مقاومت موازی و مقاومت پل اضافی مدار تضعیف کننده پل-T استفاده شده برای تطبیق امپدانس در هر تضعیف مطلوب به شرح زیر است:
روابط تضعیف کننده پل-T
بطوریکه K عامل امپدانس و Z امپدانس بار / منبع است.
مثال شماره 1 تضعیف کننده پل–T
تضعیف کننده پل-T برای کاهش سطح یک خط سیگنال 8 اهمی توسط 4dB مورد نیاز است. مقادیر مقاومت‌های مورد نیاز را محاسبه کنید.
سپس مقاومت R1 با امپدانس خط 8 اهمی معادل است و مقاومت R2 معادل با 13/7 اهمی است و مقاومت پل R3 معادل با 4/7 اهم یا مقادیر ترجیحی نزدیکترین است.
همانند تضعیف کننده T-pad استاندارد، همزمان با افزایش میزان تضعیف مورد نیاز مدار، مقدار مقاومت امپدانس پل سری مقاومت R3 نیز افزایش می‌یابد در حالی که مقدار امپدانس موازی مقاومت R2 کاهش می‌یابد. این مشخصه یك مدار تضعیف کننده پل-T متقارن است كه بین امپدانس‌های مساوی استفاده می‌شود.
تضعیف کننده تی پد
دیدیم که می‌توان از تضعیف کننده های پل-T متقارن برای تضعیف سیگنال توسط یک مقدار ثابت مطابق با امپدانس مشخصه خط سیگنال استفاده کرد. خوشبختانه در حال حاضر می‌دانیم که مدار تضعیف کننده پل-T از چهار عنصر مقاومت تشکیل شده است، دو تا با مقاومت امپدانس مشخصه خط سیگنال مطابقت دارند و دو تا که برای مقدار معینی تضعیف محاسبه می‌کنیم.
اما با جابجایی دو عنصر مقاومتی تضعیف کننده ها با پتانسیومتر یا یک سوئیچ مقاومتی، می‌توانیم یک پد تضعیف کننده ثابت را در یک محدوده از پیش تعیین شده از تضعیف همانطور که نشان داده به یک تضعیف متغیر تبدیل کنیم.
تضعیف کننده پل-T متغیر
برای مثال بالا، اگر ما یک تضعیف کننده پل – T برای عمل کردن با خط صوتی 8Ω با تضعیف قابل تنظیم از 2dB- تا 20dB- بخواهیم، به مقادیر مقاومت زیر نیاز خواهیم داشت:
سپس می‌توان دید که حداکثر مقاومت مورد نیاز برای تضعیف، 31Ω در 2dB و در 20 دسی بل 72Ω است. بنابراین می‌توانیم مقاومت‌های با مقدار ثابت را با دو پتانسیومتر 100 اهمی جایگزین کنیم. اما به جای تنظیم دو پتانسیومتر در یک زمان برای پیدا کردن مقدار مورد نیاز تضعیف، هر دو پتانسیومتر می‌توانند با یک پتانسیومتر دو باند 100Ω واحد که به صورت الکتریکی متصل هستند، جایگزین کرد به طوری که هر مقاومت نسبت به مقدار دیگر با تنظیم پتانسیومتر از 2dB به dB20 تغییر میکند.
تضعیف کننده پل-T قابل تنظیم کامل
با تنظیم دقیق پتانسیومتر، می‌توانیم به راحتی در مثال ساده خود، یک تضعیف پل تی کاملاً قابل تنظیم در محدوده 2dB تا 20dB تولید کنیم. با تغییر مقادیر پتانسیومترها متناسب با امپدانس مشخصه خط سیگنال، در تئوری هر مقدار تضعیف متغیر با استفاده از طیف گسترده‌ای از مقاومت از صفر تا بی‌نهایت برای هر دو VR1a و VR1b امکان پذیر است، اما در واقعیت 30dB مربوط به محدودیت برای یک تضعیف کننده پل تی متغیر واحد است بطوری که مقادیر مقاومت خیلی کوچک می‌شوند. اعوجاج نویز نیز یک مشکل است.
با استفاده از این ایده یک قدم جلوتر می‌رویم، می‌توانیم با تعویض پتانسیومترها با مقاومت‌های با مقدار ثابت و یک سوئیچ چرخان، سوئیچ‌های راکر یا کلیدهای فشاری، یک مدار تضعیف کننده پل-T پله‌ای تولید کنیم و با جابجایی در مقاومت مناسب، تضعیف می‌تواند بصورت پله‌ای افزایش یا کاهش یابد. به عنوان مثال، استفاده از امپدانس خط انتقال 8 اهمی در مثال ما در بالا.
ما می‌توانیم مقاومت‌های پل مستقل و مقاومت‌های موازی را برای تضعیف بین dB2 و 20dB محاسبه کنیم. اما مانند گذشته، برای صرفه‌جویی در تعداد محاسبات ریاضیات می‌توانیم جدول‌هایی برای مقادیر پل سری و امپدانس‌های موازی مورد نیاز برای ساختن یک مدار تضعیف کننده 8Ω ،50Ω یا مدار تضعیف کننده پل-T قابل تعویض ایجاد کنیم. مقادیر محاسبه شده مقاومت مقاومت پل R2 و مقاومت موازی R3 در زیر آورده شده است.
مقادیر مقاومت تضعیف کننده پل-T
توجه داشته باشید که دو مقاومت سری ثابت R1 مدار همیشه معادل با امپدانس مشخصه خطوط انتقال خواهند بود. سپس با استفاده از خط انتقال 8 اهمی ما در مثال بالا، می‌توان یک مدار تضعیف کننده پل_T قابل سوئیچ با استفاده از مقادیر مقاومتی محاسبه شده در جدول ساخت.
تضعیف کننده پل-T قابل سوئیچ
برای مجموعه مقاومت پل با VR1a در 10dB-، مقاومت کلی معادل با مجموع مقاومت‌های مستقل بصورت زیر است:
5.2+4.1+3.3+2.6+2.1=17.3Ω
به همین ترتیب، برای مجموعه مقاومت موازی تنظیم شده با VR1b، مقاومت کلی در نقطه -10dB معادل با زیر خواهد بود:
1+1.2+3.3+0.6+0.9=3.7Ω
توجه داشته باشید که هر دو این مقادیر مقاومتی VR1a=17.3Ω و VR1b=3.7Ω متناظر با تضعیف -10dB که در جدول بالا محاسبه شد است.
دیدیم که تضعیف کننده پل-T یک تضعیف کننده متقارن نوع مقاومت ثابت است که می‌تواند برای توصیف مقدار مشخصی از افت تضعیف هنگامی که بین امپدانس‌های برابرقرارگرفت استفاده شود، طرح پل-T یک ورژن بهبود یافته از تضعیف کننده پد T بسیار رایج است.
به روش‌هایی همچنین می‌توانیم تضعیف کننده پل Tرا به عنوان تضعیف کننده پی پد اصلاح شده که در آموزش بعدی بر آن خواهیم پرداخت در نظر بگیریم. یکی از معایب اصلی این نوع مدار این است که به دلیل مقاومت پلی، این نوع از مدار تضعیف نمی‌تواند برای تطبیق امپدانس‌های نابرابر بکار رود.
طراحی تضعیف کننده پل_Tمحاسبه مقاومت‌های مورد نیاز برای شبکه را آسان میکند زیرا مقادیر دو مقاومت سری همیشه معادل با امپدانس مشخصه خط انتقال است که تضعیف کننده را متقارن میکند. یکبار که تضعیف مطلوب تعیین شد، محاسبات ریاضی مشمول در محاسبات مقادیر مقاومتی باقیمانده نسبتا آسان است.
همچنین این نوع طراحی تضعیف کننده تطبیق پل تی پد را با تغییر تنها دو عنصر مقاومتی برای پتانسیومترها یا مقاومت های سوئیچ شده را قابل تنظیم میکند که در آنجا تضعیف کننده تی پد مورد نیاز خواهد بود.
در آموزش بعدی درباره تضعیف کننده‌ها، بر انواع مختلف طراحی تضعیف کننده که تضعیف کننده پی پد نامیده می‌شود خواهیم پرداخت که تنها از سه مولفه موقاومتی برای تشکیل یک مدار تضعیف کننده غیر فعال، یکی در خط سری و دو تا در خط موازی استفاده میکند.
