Atenuasi Pi-pad atau atenuasi π-pad umumnya digunakan pada frekuensi radio dan saluran transmisi gelombang mikro, dan dapat diseimbangkan atau desain tidak seimbang.
Atenuasi Pi-pad disebut demikian karena tata letak dan desain dasar menyerupai huruf pi Yunani (π), yang berarti bahwa ia memiliki satu resistor seri dan dua resistor shunt sejajar dengan ground pada input dan output.
Atenuasi Pi-pad adalah jaringan resistif murni simetris sepenuhnya lain yang dapat digunakan sebagai atenuasi tetap antara impedansi yang sama atau untuk pencocokan impedansi antara impedansi tidak setara. Konfigurasi rangkaian atenuasi Pi-pad diberikan di bawah ini.
Rangkaian Dasar Atenuasi Pi-pad
Kita dapat melihat bahwa atenuasi pi-pad standar simetris dengan melihat atenuasi dari kedua ujungnya dan jenis desain atenuasi ini dapat digunakan untuk impedansi yang cocok dengan saluran transmisi yang sama atau tidak sama.
Secara umum, resistor R1 dan R3 memiliki nilai yang sama tetapi ketika dirancang untuk beroperasi di antara rangkaian impedansi yang tidak sama, kedua resistor ini dapat memiliki nilai yang berbeda.
Atenuasi Pi-pad dengan Impedansi Sama
Kami telah mengatakan sebelumnya, bahwa atenuasi pi pad adalah desain atenuasi simetris yang hanya terdiri dari elemen resistor pasif sehingga linier dalam desainnya memungkinkan terminal input dan output untuk ditransposisikan satu sama lain. Hal ini membuat atenuasi pi pad ideal untuk penyisipan antara dua impedansi yang sama ( ZS = ZL ) untuk mengurangi tingkat sinyal.Dalam hal ini tiga elemen resistif dipilih untuk memastikan bahwa impedansi input dan impedansi output cocok dengan impedansi beban yang merupakan bagian dari jaringan atenuasi. Karena impedansi input dan output Pi-pad dirancang agar sesuai dengan beban, nilai ini disebut “impedansi karakteristik” dari jaringan Pi-pad simetris.
Kemudian persamaan yang diberikan untuk menghitung nilai Resistor dari rangkaian atenuasi Pi-pad yang digunakan untuk pencocokan impedansi pada setiap pelemahan yang diinginkan diberikan sebagai:
Persamaan Atenuasi Pi-pad
di mana: K adalah faktor impedansi dan Z adalah sumber/beban impedansi.
Contoh: Atenuasi Pi-pad No.1
Rangkaian atenuasi Pi-pad diperlukan untuk mengurangi level sinyal audio sebesar 10dB sambil mencocokkan impedansi jaringan 75Ω. Hitung nilai dari tiga resistor yang diperlukan. Dengan menggunakan tabel “faktor K” yang sederhana, kita dapat melihat bahwa nilai faktor “K” untuk menghitung loss/kehilangan atenuasi -10dB diberikan sebagai 3,1623.dB | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 10.0 | 20.0 |
Nilai K | 1.0593 | 1.1220 | 1.2589 | 1.4125 | 1.5849 | 1.7783 | 1.9953 | 3.1623 | 10.000 |
Kemudian resistor R1 dan R3 sama dengan 144Ω dan resistor R2 sama dengan 107Ω, atau nilai yang lebih disukai terdekat.
Perhatikan juga bahwa desain atenuasi pi-pad yang sama akan memiliki nilai resistor yang berbeda untuk yang digunakan pada jaringan 75Ω dibandingkan dengan yang dicocokkan dengan jaringan 50Ω atau 600Ω.
Sekali lagi seperti pada Atenuasi T-pad, kami dapat menghasilkan tabel standar untuk nilai seri dan impedansi paralel yang diperlukan untuk membangun rangkaian atenuasi Pi-pad 50Ω, 75Ω atau 600Ω yang simetris. Nilai-nilai resistor yang dihitung, R1 , R2 dan R3 diberikan sebagai.
Nilai Resistif Atenuasi Pi-pad
dB Loss | Faktor K | 50Ω Impedansi | 75Ω Impedansi | 600Ω Impedansi | |||
R1, R3 | R2 | R1, R3 | R2 | R1, R3 | R2 | ||
1.0 | 1.1220 | 869.5Ω | 5.8Ω | 1K3Ω | 8.7Ω | 10K4Ω | 69.2Ω |
2.0 | 1.2589 | 436.2Ω | 11.6Ω | 654.3Ω | 17.4Ω | 5K2Ω | 139.4Ω |
3.0 | 1.4125 | 292.4Ω | 17.6Ω | 438.6Ω | 26.4Ω | 3K5Ω | 211.4Ω |
6.0 | 1.9953 | 150.5Ω | 37.4Ω | 225.7Ω | 56.0Ω | 1K8Ω | 448.2Ω |
10.0 | 3.1623 | 96.2Ω | 71.2Ω | 144.4Ω | 106.7Ω | 1K2Ω | 853.8Ω |
18.0 | 7.9433 | 64.4Ω | 195.4Ω | 96.6Ω | 293.2Ω | 772.8Ω | 2K3Ω |
24.0 | 15.8489 | 56.7Ω | 394.6Ω | 85.1Ω | 592.0Ω | 680.8Ω | 4K7Ω |
32.0 | 39.8107 | 52.6Ω | 994.6Ω | 78.9Ω | 1K5Ω | 630.9Ω | 11K9Ω |
Ini adalah karakteristik umum dari rangkaian atenuasi Pi-pad simetris yang digunakan antara impedansi yang sama. Juga, bahkan pada redaman 32dB nilai impedansi seri masih cukup tinggi dan tidak dalam kisaran satu atau dua ohm seperti pada atenuasi T-pad.
Ini berarti bahwa satu jaringan atenuasi Pi-pad tunggal dapat mencapai tingkat atenuasi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan jaringan T-pad yang setara karena impedansi shunt paralel tidak pernah kurang dari impedansi karakteristik saluran transmisi karena nilai faktor “K” yang sangat tinggi.
Sebagai contoh, saluran transmisi dengan impedansi karakteristik 50Ω dengan atenuasi -80dB akan memberikan resistor shunt R1 dan R3 nilai masing-masing 50 sedangkan resistor seri R2 akan sama dengan 250KΩ,
Atenuasi Pi-pad dengan Impedansi Tidak Sama
Serta menggunakan atenuasi Pi-pad untuk mengurangi tingkat sinyal di rangkaian yang memiliki impedansi yang sama, ( ZS = ZL ), kita juga bisa menggunakan jenis atenuasi untuk pencocokan impedansi dari sumber yang tidak sama dan beban impedansi ( ZS ≠ ZL ).Namun, untuk melakukan itu kita perlu memodifikasi persamaan sebelumnya sedikit untuk memperhitungkan pemuatan yang tidak sama dari sumber dan beban impedansi pada rangkaian atenuasi. Persamaan baru yang diberikan untuk menghitung elemen resistansi dari atenuasi Pi-pad untuk impedansi yang tidak sama adalah.
Persamaan Atenuasi Pi-pad untuk Impedansi Tidak Sama
di mana: K adalah faktor impedansi, ZS adalah lebih besar dari impedansi sumber dan ZL adalah lebih kecil dari impedansi beban.
Kita dapat melihat bahwa persamaan untuk menghitung atenuasi Pi nilai tiga resistor jauh lebih kompleks ketika dihubungkan antara impedansi yang tidak sama karena efeknya pada jaringan resistif. Namun, dengan perhitungan yang cermat kita dapat menemukan nilai dari ketiga resistansi untuk setiap impedansi jaringan dan pelemahan sebagai berikut:
Contoh: Atenuasi Pi-pad No.2
Rangkaian atenuasi Pi-pad non-simetris yang diperlukan untuk melemahkan sinyal antara pemancar radio dengan impedansi output 75Ω dan meter kekuatan daya sinyal impedansi 50Ω oleh 6dB. Hitung nilai resistor yang diperlukan.K = 6dB = 10(6/20)1.9953
Nilai Resistor R1
Nilai Resistor R2
Nilai R3 Resistor
Memberi kita rangkaian atenuasi Pi non-simetris berikut:
Sebagai atenuasi Pi-pad tersebut cenderung digunakan lebih untuk pelemahan sinyal pada jalur transmisi dengan pencocokan impedansi sumber/beban ZS = ZL.
Atenuasi Pi-Balanced
Atenuasi Pi-Seimbang atau “Atenuasi π-Balanced”, menggunakan unsur resistif tambahan di garis dasar umum untuk membentuk jaringan resistif yang seimbang seperti yang ditunjukkan di bawah ini.Rangkaian Atenuasi Balanced-Pi
Atenuasi seimbang-Pi juga disebut atenuasi O-pad karena tata letak elemen resistif membentuk bentuk huruf "O" dan karenanya nama mereka, "Atenuasi O-pad". Nilai-nilai resistif dari rangkaian seimbang-Pi pertama-tama dihitung sebagai konfigurasi Pi-pad tidak seimbang yang terhubung antara impedansi yang sama seperti sebelumnya.
Tetapi kali ini nilai Resistor seri R2 dibelah dua (dibagi dua) menempatkan setengah di setiap baris seperti yang ditunjukkan. Nilai resistif yang dihitung dari dua resistor shunt paralel tetap sama.
Dengan menggunakan nilai-nilai yang sebelumnya dihitung di atas untuk atenuasi Pi-pad yang tidak seimbang, seri resistor R2 = 106,7 ÷ 2 = 53,4 Ω untuk dua resistor seri dan resistor shunt paralel, R1, R3 = 144,4 Ω sama seperti sebelumnya.
Atenuasi Pi-pad adalah salah satu rangkaian atenuasi simetris yang paling umum digunakan dan karena itu desainnya digunakan dalam banyak atenuasi pad yang tersedia secara komersial.
Sementara atenuasi Pi-pad dapat mencapai level atenuasi yang sangat tinggi dalam satu tahap tunggal, lebih baik untuk membangun atenuasi loss tinggi di atas 30dB dengan menggabungkan beberapa bagian Pi-pad individual sehingga level atenuasi akhir dicapai secara bertahap. .
Dengan mengalirkan bersama atenuasi pi-pad, jumlah elemen resistif yang diperlukan dalam desain dapat dikurangi karena resistor yang berdampingan dapat digabungkan bersama. Jadi untuk Pi-pad ini berarti bahwa dua resistor shunt paralel yang berdekatan dapat ditambahkan bersama-sama.
Akurasi atenuasi pi yang dihitung akan ditentukan oleh keakuratan resistor komponen yang digunakan. Toleransi resistor mana pun yang dipilih untuk membangun rangkaian atenuasi Pi , 1%, 5% atau bahkan 10%, semuanya HARUS menjadi resistor non-induktif dan bukan tipe wirewound.
Juga karena kami menggunakan resistor dalam jaringan atenuasi/pelemahan, resistor non-induktif ini HARUS dapat dengan aman membuang jumlah daya listrik yang diperlukan seperti yang dihitung menggunakan Hukum Ohm.
0 Response to "Atenuasi Pi-pad"
Posting Komentar