Hvad er lyddæmpere?
dæmpere er passive enheder. Det er praktisk at diskutere dem sammen med decibel. Dæmpere svækker eller dæmper output på højt niveau fra en signalgenerator, for eksempel for at give et lavere niveau signal til noget som antenneindgangen på en følsom radiomodtager. (figur nedenfor) dæmperen kan indbygges i signalgeneratoren eller være en selvstændig enhed. Det kunne give en fast eller justerbar mængde dæmpning. En dæmpningssektion kan også give isolering mellem en kilde og en besværlig belastning.
konstant impedansdæmper matches med kildeimpedans og belastningsimpedans. For radiofrekvensudstyr er 50 Liter.
i tilfælde af en stand-alone lyddæmper skal den placeres i serie mellem signalkilden og belastningen ved at åbne signalvejen som vist i figuren ovenfor. Derudover skal den matche både kildeimpedansen og belastningsimpedansen, samtidig med at den giver en bestemt dæmpningsmængde. I dette afsnit vil vi kun overveje det specielle og mest almindelige tilfælde, hvor kilde-og belastningsimpedanserne er ens. Ikke taget i betragtning i dette afsnit, ulige kilde-og belastningsimpedanser kan matches med en dæmpningssektion. Formuleringen er imidlertid mere kompleks.
t-sektion og venstre-sektionsdæmpere er almindelige former.
almindelige konfigurationer er de T-og Prisnetværk, der er vist i figuren ovenfor. Flere dæmpningssektioner kan kaskaderes, når der er behov for endnu svagere signaler som i nedenstående figur.
anvendelse af decibel til dæmpere
spændingsforhold, som anvendt i design af dæmpere udtrykkes ofte i form af decibel. Spændingsforholdet skal udledes af dæmpningen i decibel. Effektforhold udtrykt som decibel er additive. For eksempel giver en 10 dB attenuator efterfulgt af en 6 dB attenuator 16db dæmpning samlet.
10 dB + 6 db = 16 dB
ændring af lydniveauer kan ses nogenlunde proportionalt med logaritmen for effektforholdet (PI / PO).
lydniveau = log10 (PI / PO)
en ændring på 1 dB i lydniveau er næppe synlig for en lytter, mens 2 db er let synlig. En dæmpning af 3dB svarer til skæreeffekt i halvdelen, mens en forstærkning på 3 db svarer til en fordobling af effektniveauet. En forstærkning på -3 dB er den samme som en dæmpning på +3 dB, svarende til halvdelen af det oprindelige effektniveau.
effektændringen i decibel med hensyn til effektforhold er:
dB = 10 log10(PI/PO)
forudsat at belastningen RI ved PI er den samme som belastningsmodstanden RO ved PO(RI = RO), kan decibel stamme fra spændingsforholdet (VI / vo) eller strømforholdet (II/IO):
PO = V O IO = VO2 / R = IO2 R PI = V I II = VI2 / R = II2 r dB = 10 log10(PI / PO) = 10 log10(VI2/VO2) = 20 LOG10(vi / vo) dB = 10 log10(PI / po) = 10 log10(II2/io2) = 20 log10(II/io)
decibel ligninger
de to mest anvendte former for decibel ligningen er:
dB = 10 log10(PI / PO) eller dB = 20 log10(VI/VO)
Vi bruger sidstnævnte form, da vi har brug for spændingsforholdet. Endnu en gang er spændingsforholdets form for ligning kun anvendelig, hvor de to tilsvarende modstande er ens. Det vil sige, at kilden og belastningsmodstanden skal være ens.
eksempler ved hjælp af Decibel-ligningerne
eksempel: strøm til en lyddæmper er 10 vand, strømmen er 1 vand. Find dæmpningen i dB.
dB = 10 log10(PI /PO) = 10 log10 (10 / 1) = 10 log10 (10) = 10 (1) = 10 dB
eksempel: Find spændingsdæmpningsforholdet (K= (VI / VO)) for en 10 dB lyddæmper.
dB = 10= 20 log10(VI / VO) 10/20 = log10(vi / VO) 1010/20 = 10log10(vi / VO) 3.16 = (vi / VO) = AP(ratio)
eksempel: strøm til en lyddæmper er 100 milliliter, strømmen er 1 milliliter. Find dæmpningen i dB.
dB = 10 log10(PI /PO) = 10 log10 (100 / 1) = 10 log10 (100) = 10 (2) = 20 dB
eksempel: Find spændingsdæmpningsforholdet (K= (VI / VO)) for en 20 dB lyddæmper.
dB = 20= 20 log10(VI / VO ) 1020/20 = 10 log10(vi / VO ) 10 = (vi/VO ) = K
t-sektionsdæmper
T-dæmperen skal tilsluttes en kilde og en belastningsimpedans. Pilene, der peger væk fra dæmperen i figuren nedenfor, angiver dette. A – (pilene), der peger mod dæmperen, indikerer, at den impedans, der ses ved at kigge ind i dæmperen med en belastning Å i den modsatte ende, er å, å=50 Liter for vores sag. Denne impedans er en konstant (50 liter) med hensyn til dæmpning– impedans ændres ikke, når dæmpningen ændres.
tabellen i nedenstående figur viser modstandsværdier for T-og Kursdæmperne for at matche en 50 Liter kilde / belastning, som det er det sædvanlige krav i radiofrekvensarbejde.
Telefonværktøj og andet lydarbejde kræver ofte matchning til 600 liter. Multiplicer alle R-værdier med forholdet (600/50) for at korrigere for 600 liters matchning. Multiplikation med 75/50 ville konvertere tabelværdier for at matche en 75-liters kilde og belastning.
formler for T-sektion dæmpningsmodstande, givet K, spændingsdæmpningsforholdet OG Å = Å = 50 liter.
mængden af dæmpning er sædvanligvis angivet i dB (decibel). Selvom vi har brug for spændingsforholdet (eller strømforholdet) K for at finde modstandsværdierne fra ligninger. Se dB / 20-termen i effekten af 10-termen til beregning af spændingsforholdet K fra dB ovenfor.
t-konfigurationerne (og under kurs) bruges mest, da de giver tovejs matchning. Det vil sige, at lyddæmperindgangen og-udgangen kan byttes ende til ende og stadig matche kilde-og belastningsimpedanserne, mens den leverer den samme dæmpning.
frakobling af kilden og kigger ind til højre ved VI, vi er nødt til at se en serie parallel kombination af R1, R2, R1 og Å, der ligner en ækvivalent modstand af sin, det samme som kilde/belastningsimpedans Å: (en belastning af Å er forbundet til udgangen.)
sin = R1 + (R2 |/(R1 + S))
udskift f.eks. 10 dB-værdierne fra tabellen med 50 Liter lyddæmper for R1 og R2 som vist i nedenstående figur.25, 97 +(35.14 / / (25.97 + 50)) sin = 25.97 + (35.14 || 75.97 ) sin = 25.97 + 24.03 = 50
Dette viser os, at vi ser 50 kr.ser lige ind i eksempeldæmperen (figur nedenfor) med en 50 kr. belastning.
udskiftning af kildegeneratoren, afbrydelse af belastningen på VO og kigger ind til venstre, skal give os den samme ligning som ovenfor for impedansen ved VO på grund af symmetri. Desuden skal de tre modstande være værdier, der leverer den krævede dæmpning fra input til output. Dette opnås ved ligningerne for R1 og R2 ovenfor som anvendt på T-dæmperen nedenfor.
PI-section attenuator
tabellen i nedenstående figur viser modstandsværdier for Recirkulatoren, der matcher en 50 Liter kilde/ belastning ved nogle almindelige dæmpningsniveauer. Modstandene svarende til andre dæmpningsniveauer kan beregnes ud fra ligningerne.
formler for Dæmpningsmodstandsmodstande i forhold til K, spændingsdæmpningsforholdet OG Å = Å = 50 liter.
ovenstående gælder for den følgende lyddæmper.
hvilke modstandsværdier ville der kræves for begge de lyddæmpere til 10 dB dæmpning, der matcher en 50 lydkilde og belastning?
10 dB liter-sektion lyddæmper eksempel til at matche en 50 Liter kilde og belastning.
10 dB svarer til et spændingsdæmpningsforhold på K=3,16 i den næste til sidste linje i ovenstående tabel. Overfør modstandsværdierne i denne linje til modstandene på det skematiske diagram i figuren ovenfor.
l-sektionsdæmper
tabellen i nedenstående figur viser modstandsværdier for L-dæmperne, så de svarer til en kilde / belastning på 50 Liter. Tabellen i nedenstående figur viser også modstandsværdier for en alternativ form. Bemærk, at modstandsværdierne ikke er de samme.
l-sektion dæmpningstabel til 50 Liter kilde og belastningsimpedans.
ovenstående gælder for L-dæmperen nedenfor.
alternativ form l-sektion dæmpningstabel til 50 Liter kilde og belastningsimpedans.
Bridged t attenuator
tabellen i nedenstående figur viser modstandsværdier for de broede t attenuatorer for at matche en kilde og belastning på 50 Liter. Bridged-t dæmperen bruges ikke ofte. Hvorfor ikke?
formler og forkortet tabel for bro-t lyddæmper sektion, med = 50 Liter.
Kaskadeafsnit
Dæmpningssektioner kan kaskaderes som i nedenstående figur for mere dæmpning, end der kan være tilgængelig fra en enkelt sektion. For eksempel kan to 10 db dæmpere kaskaderes for at tilvejebringe 20 dB dæmpning, idet dB-værdierne er additive. Spændingsdæmpningsforholdet K eller VI/VO for en 10 dB dæmpningssektion er 3,16. Spændingsdæmpningsforholdet for de to kaskadeafsnit er produktet af de to Ks eller 3, 16h3, 16=10 for de to kaskadeafsnit.
Cascaded attenuator sektioner: dB dæmpning er additiv.
variabel dæmpning kan tilvejebringes i diskrete trin af en koblet dæmpning. Eksemplet i nedenstående figur, vist i 0 dB-positionen, er i stand til 0 til 7 dB dæmpning ved additiv omskiftning af ingen, en eller flere sektioner.
skiftet dæmpning: dæmpningen er variabel i diskrete trin.
den typiske multisektionsdæmper har flere sektioner, end ovenstående figur viser. Tilføjelsen af en 3 eller 8 dB sektion ovenfor gør det muligt for enheden at dække til 10 dB og derover. Lavere signalniveauer opnås ved tilsætning af 10 dB og 20 dB sektioner eller en binær multiple 16 dB sektion.
RF-dæmpere
Ved arbejde med radiofrekvens (RF) (<1000 mm) skal de enkelte sektioner monteres i afskærmede rum for at modvirke kapacitiv kobling, hvis der skal opnås lavere signalniveauer ved de højeste frekvenser. De enkelte sektioner af de koblede dæmpere i det foregående afsnit er monteret i afskærmede sektioner. Der kan træffes yderligere foranstaltninger for at udvide frekvensområdet til mere end 1000 MHG. Dette indebærer konstruktion fra specielle formede blyfri resistive elementer.
en koaksial t-sektionsdæmper bestående af resistive stænger og en resistiv disk er vist i figuren ovenfor. Denne konstruktion er anvendelig til et par gigaherts. Den koaksiale pris-version ville have en resistiv stang mellem to resistive diske i koaksiallinjen som i nedenstående figur.
RF-stik, der ikke er vist, er fastgjort til enderne af ovenstående t-og kur-dæmpere. Stikkene gør det muligt at kaskade individuelle dæmpere ud over at forbinde mellem en kilde og belastning. For eksempel kan en 10 dB lyddæmper placeres mellem en besværlig signalkilde og en dyr spektrumanalysatorindgang. Selvom vi muligvis ikke har brug for dæmpningen, er det dyre testudstyr beskyttet mod kilden ved at dæmpe enhver overspænding.
Resume: lyddæmpere
- en lyddæmper reducerer et indgangssignal til et lavere niveau.
- mængden af dæmpning er angivet i decibel (dB). Decibelværdier er additive for kaskaderede dæmpningssektioner.
- dB fra effektforhold: dB = 10 log10(PI / PO)
- dB fra spændingsforhold: dB = 20 log10(VI / VO)
- t-og Kursdæmpere er de mest almindelige kredsløbskonfigurationer.
relaterede regneark:
- Decibel målinger regneark