AMATEURTELE.COM
...if your desired language isn't available, the alternative language will be shown...
Nederlands
informatie pagina voor experimenteel radio-onderzoekers
- - -

Step Attenuator

Nederlandse Stappenverzwakker permalink: http://www.amateurtele.com/index.php?artikel=288&id=#1303
inleiding
Een verzwakker (EN: attenuator) is een passieve schakeling dat een signaal kan verzwakken. Bij het ontwerpen of testen van een schakeling/apparaat is het wenselijk om de sterkte van bijvoorbeeld een inganggssignaal naar een audio of radiofrequente (RF) versterker te kunnen variėren. Door het ingangssignaal van sterkte te variėren kan de werking van de versterker of bijvoorbeeld het moment waarop de versterker overstuurd wordt, worden bepaald. Bij testen en ontwerpen van schakelingen zijn dergelijke verzwakkers zeer handig.

basis verzwakker
Ter illustratie is hieronder de meest eenvoudige verzwakker weergeven. Met een variabele/instelbare weerstand is de signaalsterkte te variėren. Het voordeel is dat een signaal traploos kan worden verzwakt. Denk hierbij aan de volumeknop van een audioversterker. Het grote nadeel van een variabele weerstand is echter dat de weerstand van de schakeling afhankelijk is van de instelling van de weerstand. Dit hoeft geen probleem te zijn bij bijvoorbeeld een audioversterker wanneer de omringende schakeling de variatie in opvangt. Voor RF schakelingen is de verandering in impedantie wel bwzwaarlijk.

image is loading...


impedantie
RF signalen in een circuit zijn vaak impedantiegevoelig waardoor deze impedantie bij het verzwakken niet mag veranderen. Het gedrag van RF filters verandert namelijk wanneer de aangesloten kabels bijvoorbeeld van een ongewenste impedantie is. Hierdoor kan de demping anders zijn dan bedoeld of bijvoorbeeld de kantelfrequentie kan veranderen. Deze veranderingen zijn ongewenst. Connectoren, coax kabels en dergelijke zijn daarom (vrijwel) altijd 50 Ohm bij RF systemen (of 75 Ohm bij video systemen). Het gebruik van een enkele variabele weerstand is daarom ongeschikt omdat de weerstand van het RF signaal wordt veranderd. Om een RF signaal te verzwakken én de weerstand/impedantie niet te beļnvloeden, zijn drie weerstanden nodig. De waarde van de drie weerstanden zijn rekenkundig aan elkaar gekoppeld. De waarde van de weerstanden bepaald hoeveel signaal wordt verzwakt. Er zijn twee type "netwerken" die gebruikt worden zoals hieronder afgebeeld.

image is loading...

De bovenste is een "pi-netwerk" en de onderste een "T-netwerk". Deze benamingen zijn afgeleid van de vorm. De drie bovenste weerstanden lijken op het symbol "pi" en de onderste lijkt op een "T". Beide netwerken verzwakken zonder dat de impedantie wordt aangepast, maar de "pi" variant komt in de praktijk het meest voor. De toegepaste impedantie van het netwerk kan de ontwerper variėren. 50 en 75 Ohm zijn gebruikelijk. Een willekeurige andere impedantie kan ook, maar is niet gebruikelijk. De waarden van de drie weerstanden is door middel van tabellen of berekeningen te bepalen. Doordat de drie weerstandwaarden aan elkaar gekoppeld zijn, is het niet mogelijk om een traploze verzwakking te realiseren. De weerstandwaarden zijn daarom vaak berekend op een vaste waarde.

stappenverswakker
Om toch variatie in verzwakking te krijgen, kunnen er meerdere (schakelbare) verzwakkers achter elkaar worden geplaatst om de gewenste instelbare demping te verkrijgen. Hieronder staat een schema van twee pi-netwerken achter elkaar. Door middel van schakelaars kan gekozen worden of het signaal via een "bypass" lijn gaat of via een pi-verzwakker. Zo kan er bijvoorbeeld een 1 en een 10 dB verzwakker achter elkaar worden geplaatst. Met deze twee verzwakkers kan een verzwakking van 0, 1, 10 of 11 dB worden bereikt. Ondanks de variatie in verzwakking blijft de impedantie van de totale schakeling gelijk! Het aantal achter elkaar geplaatste verzwakkers en de hoeveelheid verzwakking is door de ontwerper van de schakeling vrij te bepalen. Achteraf veranderen van de totale impedantie is echter uitsluitend mogelijk door alle weerstanden van waarde te veranderen. Let er daarom goed op bij aankoop van een verzwakker dat de betreffende impedantie wel van de gewenste impedantie (vaak 50 Ohm) is.

image is loading...


kant-en-klare verzwakker
Het is goed mogelijk om zelf een verzwakker in elkaar te zetten. Dit kan met schakelaars, relais' of PIN diodes worden gerealiseerd. Er zijn stappenverzwakkers opgenomen in apparaten zoals ontvangers om te sterke signalen te kunnen verzwakken. Vaak gebeurd dit elektronisch via bijvoorbeeld relais'. Voor ontwerpen en testen kan de verzwakking ook handmatig worden ingesteld. Daarvoor heb ik onderstaande stappenverzwakker gekocht. Deze kan via acht knoppen van 0 tot en met 91 dB verzwakken in stappen van 1 dB. De grootte van de stappen variėren zodat elke gewenste verzwakking per 1 dB tot en met 91 dB bereikt kan worden. Het is dus soms wel even rekenen, maar het is een kwestie van optellen van de getallen, dus eenvoudig. Om bijvoorbeeld 27 dB verzwakking te krijgen worden de knoppen 20 + 4 + 2 + 1 = 27 ingedrukt. Hoewel 16 + 8 + 2 + 1 = 27 ook mogelijk is. Deze verzakker heeft SMA aansluitingen, maar er zijn ook BNC, N en andere varianten te koop. Ook het maximale in te voeren vermogen kan variėren. Let erop dat het maximaal in te voeren vermogen niet wordt overschreden. Dit is een "goekdopie" Chinese makelij, dus afwijkingen in verzwakking zijn denkbaar. De (veel) duurdere bekende merken zoals HP zijn waarschijnlijk nauwkeuriger. De vraag is of de hogere nauwkeurigheid de investering waard is...

image is loading...

image is loading...

open de afdrukbare pagina door hier te klikken
klik hier voor de mobiele versie. (Beta test.)


AmateurTele.com - © 1984...2020 - Build: 20190816