T 패드 감쇠기

T 패드 감쇠기

T- 패드 감쇠기는 "T" 구성(따라서 이름)을 형성하기 위해 함께 연결된 3개의 비유도 저항 요소로 구성된 감쇠기 네트워크입니다.

흔하지는 않지만 이 "T"(티) 구성은 Y형 "Y" 감쇠기 구성으로도 간주될 수 있습니다. 양쪽 끝에서 감쇠기를 들여다보면 저항 값이 달라 비대칭인 이전 L 패드 감쇠기와 달리 T 패드 감쇠기는 디자인이 대칭입니다.

저항 요소가 문자 "T" 모양으로 형성된다는 것은 T 패드 감쇠기가 양쪽 끝에서 볼 때 동일한 저항 값을 갖는다는 것을 의미합니다. 이 구성을 통해 "T 패드 감쇠기"는 그림과 같이 입력 및 출력 단자를 바꿀 수 있는 완벽한 대칭 감쇠기가 됩니다.

기본 T-패드 감쇠기 회로

T 패드 감쇠기는 양쪽 끝에서 볼 때 디자인이 대칭이며 이러한 유형의 감쇠기 디자인은 동일하거나 동일하지 않은 전송 라인의 임피던스 정합에 사용될 수 있습니다. 일반적으로 저항 R1 과 R2 는 동일한 값을 가지지만, 동일하지 않은 임피던스의 회로 사이에서 작동하도록 설계된 경우 이 두 저항은 서로 다른 값을 가질 수 있습니다. 이 경우 T-패드 감쇠기는 종종 "테이퍼 패드 감쇠기"라고도 합니다.

 

그러나 T-패드 감쇠기를 더 자세히 살펴보기 전에 먼저 감쇠기 임피던스를 계산하는 데 사용되는 "K 계수"의 사용을 이해해야 하며 이를 통해 수학 계산과 생활을 좀 더 쉽게 할 수 있습니다.

감쇠기 "K" 인자

"임피던스 계수 "라고도 알려진 "K" 계수는 복잡한 감쇠기 회로의 설계 프로세스를 단순화하기 위해 일반적으로 감쇠기와 함께 사용됩니다. 이 "K" 요소 또는 값은 주어진 감쇠 값에 해당하는 전압, 전류 또는 전력의 비율입니다. "K" 에 대한 일반 방정식은 다음과 같습니다.

즉, 전압비 Kv는 Vin/Vout = 10dB /20 , 전류비 Ki는 Iin/Iout = 10dB /20 , 전력비 Kp는 다음과 같이 주어진다. 핀/Pout = 10dB /10 .

예를 들어, 6dB 의 전압 감쇠에 대한 "K" 값 은 10  (6/20) = 1.9953 이고 18dB 의 감쇠는 10  (18/20) = 7.9433 입니다 . 그러나 새로운 감쇠기 회로를 설계할 때마다 이 "K" 값을 계산하는 대신 다음과 같이 감쇠기 손실을 계산하기 위한 "K" 계수 테이블을 생성할 수 있습니다.

감쇠기 손실 표

dB 손실	0.5	1.0	2.0	3.0	6.0	7.5	9.0	10.0
K 값	1.0593	1.1220	1.2589	1.4125	1.9953	2.3714	2.8184	3.1623

dB 손실	12.0	18.0	24.0	30.0	36.0	48.0	60.0	100
K 값	3.9811	7.9433	15.849	31.623	63.096	251.19	1000	10 5

감쇠기 설계에 필요한 데시벨 값만큼의 감쇠 손실 테이블을 생성합니다.

동일한 임피던스를 갖는 T-패드 감쇠기

우리는 이전에 T-패드 감쇠기가 입력 및 출력 단자가 서로 바뀔 수 있는 대칭형 감쇠기 설계라고 말했습니다. 따라서 T-패드 감쇠기는 두 개의 동일한 임피던스(  Z S  = Z L  ) 사이에 삽입하여 신호 레벨을 줄이는 데 이상적입니다.

이 경우 입력 임피던스와 출력 임피던스가 감쇠기 네트워크의 일부를 형성하는 부하 임피던스와 일치하도록 3개의 저항 요소가 선택됩니다. T-패드의 입력 및 출력 임피던스는 부하와 완벽하게 일치하도록 설계되었으므로 이 값을 대칭형 T-패드 네트워크의 "특성 임피던스"라고 합니다.

그런 다음 원하는 감쇠에서 임피던스 매칭에 사용되는 T 패드 감쇠기 회로의 저항 값을 계산하기 위해 제공된 방정식은 다음과 같습니다.

T-패드 감쇠기 방정식

여기서 K 는 위 표의 임피던스 계수이고 Z 는 소스/부하 임피던스입니다.

T-패드 감쇠기 예 No1

600Ω 네트워크의 임피던스를 맞추면서 오디오 신호 레벨을 18dB까지 낮추려면 T패드 감쇠기가 필요합니다. 필요한 세 개의 저항기 값을 계산합니다.

 

그런 다음 저항 R1 및 R2 는 466Ω과 같고 저항 R3 은 154Ω 또는 가장 가까운 권장 값과 같습니다.

이전과 마찬가지로 50Ω, 75Ω 또는 600Ω 대칭 T-패드 감쇠기 회로를 구성하는 데 필요한 직렬 및 병렬 임피던스 값에 대한 표준 표를 생성할 수 있습니다. 이러한 값은 애플리케이션에 관계없이 항상 동일하기 때문입니다. 저항 R1 , R2 및 R3 의 계산된 값은 다음과 같습니다.

dB 손실	K 인자	50Ω 임피던스		75Ω 임피던스		600Ω 임피던스
		R1, R2	R3	R1, R2	R3	R1, R2	R3
1.0	1.1220	2.9Ω	433.3Ω	4.3Ω	650.0Ω	34.5Ω	5K2Ω
2.0	1.2589	5.7Ω	215.2Ω	8.6Ω	322.9Ω	68.8Ω	2K58Ω
3.0	1.4125	8.5Ω	141.9Ω	12.8Ω	212.9Ω	102.6Ω	1K7Ω
6.0	1.9953	16.6Ω	66.9Ω	24.9Ω	100.4Ω	199.4Ω	803.2Ω
10.0	3.1623	26.0Ω	35.1Ω	39.0Ω	52.7Ω	311.7Ω	421.6Ω
18.0	7.9433	38.8Ω	12.8Ω	58.2Ω	19.2Ω	465.8Ω	153.5Ω
24.0	15.8489	44.1Ω	6.3Ω	66.Ω	9.5Ω	528.8Ω	76.0Ω
32.0	39.8107	47.5Ω	2.5Ω	71.3Ω	3.8Ω	570.6Ω	30.2Ω

회로에 필요한 감쇠량이 증가함에 따라 R1 및 R2 의 직렬 임피던스 값도 증가하는 반면 R3 의 병렬 션트 임피던스 값은 감소합니다. 이는 동일한 임피던스 사이에 사용되는 대칭 T-패드 감쇠기 회로의 특징입니다.

불평등 임피던스를 갖는 T-패드 감쇠기

T-패드 감쇠기를 사용하여 임피던스가 동일한 회로의 신호 레벨을 줄이는 것 외에도 동일하지 않은 임피던스(  Z S  ≠ Z L  ) 간의 임피던스 매칭에도 사용할 수 있습니다. 임피던스 정합에 사용되는 경우 T패드 감쇠기를 테이퍼 패드 감쇠기 라고 합니다 . 그러나 그렇게 하려면 감쇠기 회로의 소스 임피던스와 부하 임피던스의 불평등한 부하를 고려하여 이전 방정식을 약간 수정해야 합니다. 새로운 방정식이 됩니다.

동일 임피던스에 대한 테이퍼 패드 감쇠기 방정식

여기서 K 는 위 표의 임피던스 계수이고 Z 1 은 소스/부하 임피던스 중 더 크고 Z 2 는 소스/부하 임피던스 중 더 작습니다.

T 패드 감쇠기 예 No2

75Ω 임피던스 소스에서 오디오 신호 레벨을 18dB 줄이기 위해서는 50Ω 부하 임피던스에 연결된 테이퍼 패드 감쇠기가 필요합니다. 필요한 세 개의 저항기 값을 계산합니다.

그러면 위 표에서 Z 1  = 75Ω (가장 큰 임피던스), Z 2  = 50Ω (가장 작은 임피던스), K = 18dB = 7.9433이 됩니다 .

따라서 저항 R1 은 15.67Ω, 저항 R2 는 62Ω, 저항 R3 은 36Ω 또는 가장 가까운 권장 값과 같습니다.

설계 내에 인덕터 및 커패시터와 같은 반응성 구성 요소가 있는 T-패드 감쇠기의 경우 EEWeb은 필요한 주파수에서 구성 요소 값을 계산하기 위한 무료 온라인 T-패드 감쇠기 도구를 제공합니다.

밸런스드-T 감쇠기

밸런스 T 패드 감쇠기 또는 줄여서 밸런스 T 패드 감쇠기는 아래와 같이 밸런스 미러 이미지 네트워크를 형성하기 위해 함께 연결된 두 개의 T 패드 감쇠기 회로를 사용합니다.

밸런스드-T 감쇠기 회로

밸런스드 T 감쇠기는 저항 요소의 레이아웃이 문자 "H" 모양을 형성하므로 이름이 "H-패드 감쇠기"이기 때문에 H-패드 감쇠기라고도 합니다 . 밸런스 T 회로의 저항 값은 먼저 이전과 동일하게 언밸런스 T 패드 구성으로 계산되지만 이번에는 각 레그의 직렬 저항 값을 절반으로 나누어(2로 나누어) 양쪽에 미러 이미지를 제공합니다. 땅의. 중앙 병렬 저항의 총 계산된 저항 값은 동일한 값으로 유지되지만 중앙이 접지에 연결되어 균형 잡힌 회로를 생성하여 두 개로 나누어집니다.

불균형 T 패드 감쇠기에 대해 위의 계산된 값을 사용하면 4개의 직렬 저항과 병렬 션트 저항 모두에 대해 직렬 저항 R1 = R2 = 466Ω ¼ 2 = 233Ω , R3 = 154Ω 이 이전과 동일하며 이 값은 다음을 사용하여 계산할 수 있습니다. 평형 T 감쇠기에 대한 다음 수정 방정식.

Balanced-T 감쇠기 방정식

T-패드 감쇠기 요약

T- 패드 감쇠기는 임피던스가 동일하거나 동일하지 않은 전송선 회로에 사용할 수 있는 대칭형 감쇠기 네트워크입니다. T-패드 감쇠기는 설계상 대칭이므로 어느 방향으로든 연결하여 양방향 회로를 만들 수 있습니다.

T 감쇠기의 주요 특징 중 하나는 감쇠가 증가함에 따라 션트 암(병렬) 임피던스가 작아진다는 것입니다. 임피던스 정합 회로로 사용되는 T패드 감쇠기를 일반적으로 "테이퍼 패드 감쇠기"라고 합니다.

우리는 T-패드 감쇠기가 불균형 또는 균형 저항 네트워크일 수 있다는 것을 확인했습니다. 고정 값 불균형 T-패드 감쇠기는 가장 일반적이며 일반적으로 무선 주파수 및 TV 동축 케이블 전송선에 사용되며 선의 한쪽이 접지되어 있습니다.

Balanced-T 감쇠기는 설계 및 구성으로 인해 H-패드 감쇠기 라고도 합니다 . H-패드 감쇠기는 주로 평형 또는 연선 케이블을 사용하는 데이터 전송 라인에 사용됩니다.

감쇠기 에 대한 다음 튜토리얼에서는 직렬 라인에서 추가 저항 구성요소를 사용하는 Bridged-T 감쇠기 라는 또 다른 유형의 T-패드 감쇠기 설계를 살펴보겠습니다 .