电系魔法师成长之路—仪器仪表学习（二）设计T型和Π型衰减器

电系魔法师成长之路—仪器仪表学习（二）设计T型和Π型衰减器

一、用途

​ 衰减器是一种提供衰减的电子元器件， 广泛地应用于电子设备中，它的主要用途是：（1）调整电路中信号的大小；（2）在比较法测量电路中，可用来直读被测网络的衰减值；（3）改善阻抗匹配，若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时，则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器，能够缓冲阻抗的变化。

比如大自然中存在很多小信号，比如晶振受到压力或电场刺激，发出的微弱电压信号。信号发生器是输出不了20uv的信号的。所以我们需要衰减器去输出一个小信号。

二、衰减器的设计

​ 目前衰减器有两种，一种是T型衰减器，由Rs1,Rs2和Rp三个电阻组成。另一种是Π型衰减器，由Rp1，Rp2,Rs三个电阻组成。其实在我看来衰减器电路本身没有什么设计，根据名字就可以想象出什么样子，制作衰减器需要掌握的是其各个电阻的计算方法，本文不涉及基本电路分析，只是给大家提供一个能够根据自己衰减倍数需求去计算相关电阻的方法。

三、阻值计算方法

①电学中分贝与放大倍数的转换关系

A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi)；电压增益

A(I)(dB)=20lg(Io/Ii)；电流增益

A§(dB)=10lg(Po/Pi)；功率增益

例1：电压增益为5倍，分贝数为多少，这里希望大家动手算一下

N（dB）= 20 lg(5) =13.9 约等于14

在这里一般是给分贝数值，反推倍数.
②相关电阻的计算

衰减器的电压衰减倍数为N=（U1/U2）和特征阻抗（输入阻抗）Z决定其各个电阻阻值。

对于T型衰减器：

对于Π型衰减器

例2 需要一个电压分贝数为14的T型衰减器

14=20lgN

N=5

Rs1=Rs2=50*(5-1/5+1)=33;

Rp=50 * (2 * 5 /(5*5-1))=20;

四、求阻值的简便方法

网络上存在阻值计算器，当输入分贝数和输入阻抗，数值自然会出来。

ATT为电压分贝数。Zo为输入阻抗。

网址在这：http://www.mweda.com/tools/tools_127.html；

五、实践操作

我设计的是一个10倍的衰减器，误差为0.4%

六、实验心得

①、电阻值要接近理论值，这样误差会很小，当然误差很大多数是因为电阻阻值不够接近理论值。

②示波器和信号发生器的信号线因为阻抗的问题，也会导致输出结果与理论值相差很大，建议向老师请教。目前我了解到的是是更换与阻抗相同的信号线。

上述学习记录，仅代表我个人观点，我认为我的电路知识学习地并不够扎实，许多基础知识还存在漏洞，若上述存在错误，还麻烦各位老师指出，谢谢。