衰减器原理（衰减器）

衰减器广泛应用于电子设备中，主要用途有：(1)调节电路中信号的大小；(2)在比较测量电路中，可用来直接读取被测网络的衰减值；(3)改善阻抗匹配。如果某些电路需要相对稳定的负载阻抗，可以在电路和实际负载阻抗之间插入一个衰减器来缓冲阻抗变化。

通常，衰减器连接在信号源和负载之间。衰减器是由电阻元件组成的四端网络。

它的特性阻抗和衰减都是与频率无关的常数，相移等于零。在实际应用中，有两种类型：固定衰减器和可变衰减。

1.固定衰减器的设计常用的固定衰减器有几种结构，如L型、T型、X型和桥式T型。它们的电路形式和计算公式见表5.1-16。

注：RC为特性阻抗；1.RC2是两侧的特性阻抗，B是固有衰减值N=EB。其中L型是非对称衰减器，主要用于阻抗匹配，T型、X型、桥T型是对称衰减器，主要用于衰减。

一端接地的衰减器称为不平衡衰减器；相反，一端不接地的衰减器称为平衡衰减器。例：设计一个衰减器，匹配在信号源内阻RS-600欧姆和负载电阻RL=150欧姆之间，其衰减为30DB。

求解过程：(1)由于RS和RL不相等，所以选用倒L型衰减器和对称T型衰减器，如图5.1-19A所示。(2)T形电路计算：总衰减为30DB，所以T形衰减为(3)电路简化：对设计的电路进行变换，得到简化电路，由图5.1-19A变换为图。

2.可变衰减器的设计可变衰减器一般是指特性阻抗值恒定，衰减值可变的衰减器。此外，还有一个分压可变衰减器。

由于其负载往往是高阻抗，所以对这种分压式可变衰减器的特性阻抗没有具体要求。1)可变电桥T型衰减器可变电桥T型衰减器的电路结构如图5.1-20所示。

图5.1-20可变T型衰减器使用这种可变衰减器电路的好处是电路中只有两个可变部分，但在可变T型或可变X型衰减中会有三个可变部分)，R是固定电阻，可以避免旋钮换挡时旋钮接触不良造成的电路中断。例子：设计一个可变电桥T型衰减器。

每个档位的衰减值分别为0.05、0.0.15N，特性阻抗RC=600欧姆。可变桥T型衰减器电路，其中桥臂和并联臂的电阻值分别计算，如图5.1-20所示，因为每一步的电阻值都可以在每一步的电阻值之上计算，并且可以一起使用一些电阻。

分压可变衰减器的电路结构如图5.1-21所示。它应用于运载机的简易液位计。

当它工作在高阻抗负载时，衰减值(如二档衰减值)与电阻值的关系：它是一个常数，与衰减档旋钮的位置无关。电路每一级的值计算如下：分压步进衰减器一般接在放大器的前面。

为了减少放大器对衰减器的分流影响，衰减器的总分压电阻R1不宜过大，一般应在4 k左右。该电路给出的R1值如下：计算结果表明，每移位一次，1N的衰减值就会增加。