Что такое П-образный аттенюатор?
П-образный аттенюатор (Pi, π) — это пассивная резистивная цепь, по форме напоминающая греческую букву π: два одинаковых параллельных резистора (R2), подключённых к земле с каждой стороны, и один последовательный резистор (R1) между ними. Такая схема ослабляет мощность сигнала на точно заданную величину, сохраняя при этом согласование сопротивлений источника и нагрузки. Это критически важно в радиочастотной технике (ВЧ), аудиосхемах и измерительном оборудовании, где недопустимы отражения сигнала.
Как пользоваться калькулятором
Введите нужное затухание в децибелах (дБ) и волновое сопротивление системы Z (как правило, 50 Ом для ВЧ-трактов или 75 Ом для видео). Калькулятор выдаст номинал одного последовательного резистора R1, значение каждого из двух параллельных резисторов R2, а также коэффициент по напряжению K.
Разбор формулы
Сначала переведём затухание в линейный коэффициент по напряжению: \(K = 10^{\frac{\text{дБ}}{20}}\). Затем номиналы резисторов для симметричного (с равными сопротивлениями на входе и выходе) П-образного аттенюатора рассчитываются так:
$$R_1 = \text{Z} \cdot \frac{K+1}{K-1} \qquad R_2 = \text{Z} \cdot \frac{K^2-1}{2K}$$Коэффициент \(K\) должен быть больше 1 (затухание выше 0 дБ), иначе значение \(R_1\) не определено.
Пример расчёта
Для затухания 10 дБ в системе с сопротивлением 50 Ом:
$$K = 10^{\frac{10}{20}} = 10^{0{,}5} \approx 3{,}1623$$$$R_1 = 50 \cdot \frac{3{,}1623+1}{3{,}1623-1} = 50 \cdot \frac{4{,}1623}{2{,}1623} \approx 96{,}25 \ \text{Ом}$$$$R_2 = 50 \cdot \frac{10-1}{2 \cdot 3{,}1623} = \frac{450}{6{,}3246} \approx 71{,}15 \ \text{Ом}$$При сборке схемы используйте ближайшие стандартные номиналы резисторов из ряда E24 или E96.
Частые вопросы
Чем отличаются П-образный и Т-образный аттенюаторы? Оба обеспечивают одинаковое затухание; Т-образный собирается по схеме «последовательный — параллельный — последовательный», а П-образный — «параллельный — последовательный — параллельный». Выбор зависит от удобства разводки платы и требований к паразитным параметрам.
Почему два резистора R2? П-образная цепь симметрична, поэтому с каждой стороны стоит свой параллельный резистор одинакового номинала — это обеспечивает согласование в обоих направлениях.
Можно ли применять такой аттенюатор для ослабления мощности? Да, но обязательно проверьте допустимую мощность рассеяния каждого резистора: больше всего мощности рассеивают входной параллельный и последовательный резисторы.
