इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स विकसित करताना, सामान्यतः अॅम्प्लीफायिंग सिग्नलची समस्या सोडवणे आवश्यक असते - त्यांचे मोठेपणा किंवा शक्ती वाढवणे. परंतु अशी परिस्थिती असते जेव्हा सिग्नल पातळी आवश्यक असते, त्याउलट, कमकुवत होण्यासाठी. आणि हे कार्य पहिल्या दृष्टीक्षेपात दिसते तितके सोपे नाही.
सामग्री
एटेन्युएटर म्हणजे काय आणि ते कसे कार्य करते
एटेन्युएटर हे इनपुट सिग्नलचा आकार विकृत न करता हेतुपुरस्सर आणि सामान्यपणे मोठेपणा किंवा शक्ती कमी करण्यासाठी एक उपकरण आहे.
रेडिओ फ्रिक्वेन्सी रेंजमध्ये वापरल्या जाणार्या अॅटेन्युएटरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत - रेझिस्टर किंवा कॅपेसिटरसह व्होल्टेज डिव्हायडर. इनपुट सिग्नल प्रतिरोधकांमध्ये प्रतिरोधकांच्या प्रमाणात वितरीत केले जाते. सर्वात सोपा उपाय म्हणजे दोन प्रतिरोधकांचा विभाजक. अशा अॅटेन्युएटरला एल-आकार म्हणतात (परकीय तांत्रिक साहित्यात - एल-आकाराचे). या असंतुलित उपकरणाची दोन्ही बाजू इनपुट आणि आउटपुट म्हणून काम करू शकते.G-attenuator चे वैशिष्ट्य म्हणजे इनपुट आणि आउटपुट जुळताना कमी पातळीचे नुकसान.
एटेन्युएटर्सचे प्रकार
व्यवहारात, जी-एटेन्युएटरचा वापर वारंवार केला जात नाही - मुख्यतः इनपुट आणि आउटपुट प्रतिरोधांशी जुळण्यासाठी. P-प्रकारची उपकरणे (विदेशी साहित्यात Pi - लॅटिन अक्षर π वरून) आणि T-प्रकारची उपकरणे सिग्नलच्या सामान्यीकृत क्षीणतेसाठी अधिक प्रमाणात वापरली जातात. हे तत्त्व आपल्याला समान इनपुट आणि आउटपुट प्रतिबाधासह डिव्हाइसेस तयार करण्यास अनुमती देते (परंतु, आवश्यक असल्यास, आपण भिन्न वापरू शकता).
आकृती असंतुलित उपकरणे दर्शवते. स्त्रोत आणि भार त्यांच्याशी असंतुलित रेषांसह जोडलेले असणे आवश्यक आहे - कोएक्सियल केबल्स इ. कोणत्याही दिशेने.
समतोल रेषांसाठी (ट्विस्टेड जोडी, इ.), संतुलित सर्किट्स वापरली जातात - त्यांना कधीकधी एच- आणि ओ-टाइप एटेन्युएटर म्हणतात, जरी हे फक्त मागील उपकरणांचे भिन्नता आहेत.
एक (दोन) प्रतिरोधक जोडून, अॅटेन्युएटर टी- (एच-) प्रकार ब्रिजमध्ये रूपांतरित केले जातात.
उद्योगाद्वारे अटेन्युएटर्स कनेक्शनसाठी कनेक्टरसह संपूर्ण उपकरणांच्या स्वरूपात तयार केले जातात, परंतु ते सामान्य सर्किटचा भाग म्हणून मुद्रित सर्किट बोर्डवर देखील बनवले जाऊ शकतात. प्रतिरोधक आणि कॅपेसिटिव्ह अॅटेन्युएटर्समध्ये एक गंभीर प्लस आहे - त्यामध्ये नॉन-रेखीय घटक नसतात, जे सिग्नल विकृत करत नाहीत आणि स्पेक्ट्रममध्ये नवीन हार्मोनिक्स दिसण्यास आणि विद्यमान गायब होऊ शकत नाहीत.
प्रतिरोधक व्यतिरिक्त, इतर प्रकारचे attenuators आहेत. औद्योगिक तंत्रज्ञानामध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते:
- मर्यादा आणि ध्रुवीकरण एटेन्युएटर - वेव्हगाइड्सच्या डिझाइन गुणधर्मांवर आधारित;
- शोषक attenuators - सिग्नल क्षीणन विशेषत: निवडलेल्या सामग्रीद्वारे शक्ती शोषण्यास कारणीभूत ठरते;
- ऑप्टिकल attenuators;
या प्रकारची उपकरणे मायक्रोवेव्ह तंत्रज्ञान आणि प्रकाश वारंवारता श्रेणीमध्ये वापरली जातात. कमी आणि रेडिओ फ्रिक्वेन्सीवर, प्रतिरोधक आणि कॅपेसिटरवर आधारित अॅटेन्युएटर वापरले जातात.
मुख्य वैशिष्ट्ये
ऍटेन्युएटर्सचे गुणधर्म निर्धारित करणारे मुख्य पॅरामीटर म्हणजे क्षीणन गुणांक. ते डेसिबलमध्ये मोजले जाते. अॅटेन्युएटिंग सर्किटमधून गेल्यानंतर सिग्नलचे मोठेपणा किती वेळा कमी होते हे समजून घेण्यासाठी, डेसिबल ते वेळा गुणांक पुन्हा मोजणे आवश्यक आहे. सिग्नलचे मोठेपणा N डेसिबलने कमी करणाऱ्या उपकरणाच्या आउटपुटवर, व्होल्टेज M पटीने कमी असेल:
M=10(एन/20) (शक्तीसाठी - M=10(एन/10)) .
उलट गणना:
N=20⋅लॉग10(M) (शक्ती N=10⋅log साठी10(एम)).
तर, कोसल \u003d -3 dB सह एटेन्युएटरसाठी (गुणांक नेहमीच नकारात्मक असतो, कारण मूल्य नेहमीच कमी होते), आउटपुट सिग्नलचे मोठेपणा मूळपेक्षा 0.708 असेल. आणि जर आउटपुट मोठेपणा मूळपेक्षा दोन पट कमी असेल, तर कोसल अंदाजे -6 dB च्या समान असेल.
मानसिक गणनेसाठी सूत्रे खूपच जटिल आहेत, म्हणून ऑनलाइन कॅल्क्युलेटर वापरणे चांगले आहे, ज्यापैकी इंटरनेटवर बरेच आहेत.
समायोज्य उपकरणांसाठी (स्टेप केलेले किंवा गुळगुळीत), समायोजन मर्यादा दर्शविल्या जातात.
इनपुट आणि आउटपुटवर वेव्ह प्रतिबाधा (प्रतिबाधा) हे आणखी एक महत्त्वाचे पॅरामीटर आहे (ते समान असू शकतात). हा प्रतिकार स्टँडिंग वेव्ह रेशो (SWR) सारख्या वैशिष्ट्याशी संबंधित आहे - हे बर्याचदा औद्योगिक उत्पादनांवर सूचित केले जाते. पूर्णपणे प्रतिरोधक लोडसाठी, हे गुणांक सूत्रानुसार मोजले जाते:
- SWR=ρ/R जर ρ>R, जेथे R हा भार प्रतिरोध आहे आणि ρ हा रेषेचा तरंग प्रतिबाधा आहे.
- SWR= R/ρ जर ρ<R.
SWR नेहमी 1 पेक्षा मोठा किंवा समान असतो. जर R=ρ, सर्व शक्ती लोडमध्ये हस्तांतरित केली जाते. या मूल्यांमध्ये जितके जास्त फरक असेल तितके मोठे नुकसान.तर, SWR = 1.2 सह, 99% शक्ती लोडपर्यंत पोहोचेल, आणि SWR = 3 सह - आधीच 75%. 75 ohm attenuator ला 50 ohm केबलशी जोडताना (किंवा त्याउलट), SWR = 1.5 आणि तोटा 4% असेल.
उल्लेख करण्यासाठी इतर महत्वाची वैशिष्ट्ये:
- ऑपरेटिंग वारंवारता श्रेणी;
- जास्तीत जास्त शक्ती.
अचूकतेसारखे पॅरामीटर देखील महत्त्वाचे आहे - याचा अर्थ नाममात्र पासून क्षीणनचे स्वीकार्य विचलन. औद्योगिक attenuators साठी, वैशिष्ट्ये केस लागू आहेत.
काही प्रकरणांमध्ये, डिव्हाइसची शक्ती महत्त्वपूर्ण आहे. जी ऊर्जा ग्राहकांपर्यंत पोहोचली नाही ती अॅटेन्युएटर घटकांद्वारे नष्ट केली जाते, त्यामुळे ओव्हरलोड रोखणे महत्वाचे आहे.
विविध डिझाईन्सच्या रेझिस्टिव्ह अॅटेन्युएटर्सच्या मुख्य वैशिष्ट्यांची गणना करण्यासाठी सूत्रे आहेत, परंतु ते अवजड आहेत आणि लॉगरिदम आहेत. म्हणून, त्यांचा वापर करण्यासाठी, आपल्याला कमीतकमी कॅल्क्युलेटरची आवश्यकता आहे. म्हणून, स्वयं-गणनेसाठी विशेष प्रोग्राम (ऑनलाइनसह) वापरणे अधिक सोयीचे आहे.
समायोज्य attenuators
क्षीणन गुणांक आणि SWR हे ऍटेन्युएटर बनवणाऱ्या सर्व घटकांच्या मूल्यावर परिणाम करतात, त्यामुळे यावर आधारित उपकरणे तयार करा प्रतिरोधक पॅरामीटर्सचे गुळगुळीत नियमन कठीण आहे. क्षीणन बदलून, SWR आणि उलट समायोजित करणे आवश्यक आहे. 1 पेक्षा कमी वाढीसह अॅम्प्लीफायर वापरून अशा समस्या सोडवल्या जाऊ शकतात.
अशी उपकरणे ट्रान्झिस्टरवर बांधली जातात किंवा OU, परंतु रेखीयतेची समस्या आहे. विस्तीर्ण फ्रिक्वेंसी रेंजवर वेव्हफॉर्म विकृत न करणारा अॅम्प्लिफायर तयार करणे सोपे नाही. स्टेपवाइज रेग्युलेशन जास्त प्रमाणात वापरले जाते - अॅटेन्युएटर मालिकेत जोडलेले असतात, त्यांचे कमकुवत होणे जोडले जाते. ज्या सर्किट्सची गरज आहे ती बंद केली जातात (रिले संपर्क इत्यादी).त्यामुळे वेव्ह रेझिस्टन्स न बदलता इच्छित क्षीणन गुणांक मिळवला जातो.
ब्रॉडबँड ट्रान्सफॉर्मर (SHPT) वर तयार केलेल्या गुळगुळीत समायोजनासह सिग्नल कमी करण्यासाठी उपकरणांची रचना आहे. ते हौशी संप्रेषण तंत्रज्ञानामध्ये वापरले जातात जेथे इनपुट आणि आउटपुट जुळण्यासाठी आवश्यकता कमी असतात.
वेव्हगाइड्सवर बांधलेल्या अॅटेन्युएटर्सचे गुळगुळीत ट्यूनिंग भौमितिक परिमाण बदलून साध्य केले जाते. ऑप्टिकल एटेन्युएटर देखील गुळगुळीत क्षीणन नियंत्रणासह तयार केले जातात, परंतु अशा उपकरणांमध्ये एक जटिल रचना असते, कारण त्यामध्ये लेन्स, ऑप्टिकल फिल्टर इ.
अर्ज क्षेत्र
एटेन्युएटरमध्ये भिन्न इनपुट आणि आउटपुट प्रतिरोध असल्यास, क्षीणन कार्याव्यतिरिक्त, ते जुळणारे उपकरण म्हणून कार्य करू शकते. म्हणून, जर तुम्हाला 75 आणि 50 ohms च्या केबल्स जोडण्याची आवश्यकता असेल, तर तुम्ही त्यांच्यामध्ये योग्यरित्या गणना केलेली एक ठेवू शकता आणि सामान्यीकृत क्षीणतेसह, तुम्ही जुळणीची डिग्री देखील दुरुस्त करू शकता.
उपकरणे प्राप्त करताना, शक्तिशाली बनावट रेडिएशनसह इनपुट सर्किट्सचे ओव्हरलोडिंग टाळण्यासाठी अॅटेन्युएटरचा वापर केला जातो. काही प्रकरणांमध्ये, इंटरफेरिंग सिग्नल कमी करणे, अगदी कमकुवत हवे असलेल्या सिग्नलच्या वेळी देखील, इंटरमॉड्यूलेशन हस्तक्षेपाची पातळी कमी करून रिसेप्शन गुणवत्ता सुधारू शकते.
मापन तंत्रज्ञानामध्ये, attenuators decoupling म्हणून वापरले जाऊ शकतात - ते संदर्भ सिग्नलच्या स्त्रोतावरील लोडचा प्रभाव कमी करतात. फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन लाईन्ससाठी ट्रान्सीव्हर उपकरणे तपासण्यासाठी ऑप्टिकल अॅटेन्युएटर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.त्यांच्या मदतीने, वास्तविक ओळीतील क्षीणन मॉडेल केले जाते आणि स्थिर संप्रेषणाची परिस्थिती आणि सीमा निर्धारित केल्या जातात.
ऑडिओ तंत्रज्ञानामध्ये, अॅटेन्युएटरचा वापर पॉवर कंट्रोल डिव्हाइसेस म्हणून केला जातो. पोटेंशियोमीटरच्या विपरीत, ते कमी पॉवर लॉससह हे करतात. येथे गुळगुळीत समायोजन सुनिश्चित करणे सोपे आहे, कारण लहरी प्रतिकार महत्वाचा नाही - फक्त क्षीणन महत्वाचे आहे. टेलिव्हिजन केबल नेटवर्कमध्ये, अॅटेन्युएटर टीव्ही इनपुटचे ओव्हरलोडिंग काढून टाकतात आणि रिसेप्शन परिस्थितीकडे दुर्लक्ष करून तुम्हाला ट्रान्समिशन गुणवत्ता राखण्याची परवानगी देतात.
सर्वात जटिल उपकरण नसल्यामुळे, अॅटेन्युएटरला रेडिओ फ्रिक्वेन्सी सर्किट्समध्ये सर्वात विस्तृत अनुप्रयोग सापडतो आणि आपल्याला विविध समस्या सोडविण्याची परवानगी मिळते. मायक्रोवेव्ह आणि ऑप्टिकल फ्रिक्वेन्सीवर, ही उपकरणे वेगळ्या पद्धतीने तयार केली जातात आणि ती जटिल औद्योगिक युनिट्स आहेत.
तत्सम लेख:
