Recordatori:

       A la fig. 1 es representa un equip electrònic, la impedància de sortida del qual és resistiva de valor  R_o , i cal que estigui ben adaptat.  La impedància de càrrega  R_L  val també  R_o  amb la qual cosa l'adaptació d'impedàncies és correcta.

       Si convé atenuar la potència a la càrrega mantenint a la vegada l'adaptació, llavors es pot utilitzar un atenuador resistiu simètric com s'indica a la fig. 2. Quan es connecta una càrrega  R_L = R_o  a un costat de l'atenuador, la impedància d'entrada de l'altre costat de l'atenuador ha de ser també igual a  R_o .

            Hi ha dues estructures típiques per a aquests tipus d'atenuadors: estructura en  "π"  (fig. 3) i estructura en  "T"  (fig. 4).

          Atenuador amb estructura  "π" 

         Observant la fig. 5, una condició que ha de complir l'atenuador és:

        A conseqüència de les pèrdues a l'atenuador, es compleix que la potència entregada per l'equip    P₁ = V_1ef² / R_o    és superior a la potència absorbida per la càrrega    P₂ = V_2ef² / R_o .   El quocient   A = P₁ / P₂ = (V_1ef / V_2ef)² = (V₁ / V₂)² > 1 , on  V₁  i  V₂  són els valors de pic de les tensions, és l'atenuació proporcionada per l'atenuador que s'acostuma a expressar en  dB :    A(dB) = 10·log₁₀ A    d'on    A = 10^A(dB)/10 .        

          A la fig. 5 es veu que entre   v₁(t)   i   v₂(t)   es forma un divisor de tensió, i es complirà:

         Així, donada la  R_o  i l'atenuació  A(dB)  que es desitja, el sistema d'equacions (1) i (3) ens permet separar els valors de  R₁  i  R₂ , que resulten:

        A la taula 1 s'indiquen alguns valors de les resistències per a  R_o = 50 Ω  i diversos valors d'atenuacions -comproveu alguns valors de la taula.

             A la pràctica s'escullen els valors estàndard de resistències més propers als de la taula o, si es vol afinar més, es poden fer combinacions en sèrie o en paral·lel de resistències estàndard per aconseguir valors més semblants als de la taula.

            Caldrà dimensionar les resistències en funció de la potència que hagin de dissipar.  La  R₁  d'entrada de l'atenuador ha de dissipar     V_1ef² / R₁ ,  la    R₁   de  sortida  de  l'atenuador    V_2ef² / R₁   i  la   R₂    (V_1ef - V_2ef)² / R₂ .  En el cas que la tensió sigui sinusoïdal, les expressions anteriors en funció dels valors de pic són:   V₁² / 2R₁ ,   V₂² / 2R₁   i   (V₁ - V₂)² / 2R₂ , respectivament. 

            Atenuador amb estructura "T" 

           Observant la fig. 6, una condició que ha de complir l'atenuador és:

           Observant la fig. 6 es compleix:

on  I₁  i  I₂  són els valors de pic dels corrents.  A la fig. 6 es veu que es forma un divisor de corrent, i es complirà:

i del sistema d'equacions (6) i (7) es poden separar els valor de  R₁  i  R₂ , que resulten:

          A la taula 2 s'indiquen alguns valors de les resistències per a  R_o = 50 Ω  i diversos valors d'atenuacions -comproveu alguns valors de la taula.

          A la fig. 7 s'indica la planificació del muntatge de l'atenuador en  "π"  i a la fig. 8 una fotografia.  Les resistències  R₁  i  R₂  s'aconsegueixen combinant resistències en paral·lel.  La resistència de càrrega de  50 Ω  s'aconsegueix amb dues resistències de  100 Ω  en paral·lel.

             La fotografia correspon a l'assaig de l'atenuador de  20 dB , on la  R₁ = 61,11 Ω  s'aconsegueix aproximadament amb dues resistències de  120 Ω  en paral·lel.  El valor aproximat per a la  R₂ = 247,5 Ω  s'aconsegueix amb dues resistències de   270 Ω   i  3.300 Ω   en paral·lel.  També es pot apreciar com el valor aproximat per a  R_L = 50 Ω   s'aconsegueix amb dues resistències de  100 Ω  en paral·lel.

           A la fig. 9 s'indica la planificació del muntatge de l'atenuador en  "T"  i a la fig. 10 una fotografia.  Igual que en l'anterior muntatge, les resistències   R₁  s'aconsegueix combinant resistències en paral·lel mentre que per a la  R₂  s'utilitza una sola resistència.  La resistència de càrrega de  50 Ω  s'aconsegueix amb dues resistències de  100 Ω  en paral·lel.

          La fotografia correspon a l'assaig de l'atenuador de  6 dB  on la  R₁ = 16,61 Ω , aproximadament  s'aconsegueix amb dues resistències en paral·lel de  18 Ω  i  270 Ω .  Per a la  R₂ = 66,93 Ω  s'aproxima amb una resistència de  68 Ω . 

            Relació de components:

           Totes les resistències poden ser de  0,25 W  de dissipació.

          La resta de resistències a criteri de l'experimentador, en funció de les atenuacions que es vulguin assajar. 

            Procediment i suggeriments:

         • Un cop muntat un circuit i abans d'aplicar-hi el senyal, comproveu amb el multímetre que el valor de la resistència a l'entrada de l'atenuador és pràcticament igual al valor de la resistència de càrrega (50 Ω).

           • Al generador de funcions fixar una freqüència de, per exemple  500 Hz, forma d'ona sinusoïdal o rectangular, mesureu amb l'oscil·loscopi les tensions d'entrada i sortida -i intermèdia si es tracta de l'atenuador en  "T"- i aplicant les fórmules adequades calculeu l'atenuació corresponent, la qual ha de ser molt semblant a la prevista.

            • Assageu a altres freqüències. 

          • Dissenyeu algun altre atenuador per a una    R_L   diferent de   50 Ω ,  per exemple   600 Ω .    Per a  R_L = 600 Ω  es poden emprar dues resistències de  1,2 kΩ  en paral·lel.

Escriure un comentari