T型网络衰减电路.docx

T 型电阻衰减电路 一.性能指标: 《1》 设计一个 T 型电阻衰减电路 要求衰减倍数－4 0 db 在 0－50MHZ 频率范围内衰减倍数基本不变 《2》设计一个T型网络衰减电路 要求衰减倍数-60 d b 频率要求在低频范围内(低于2 0 0 khz) 二.方案论证: 在无线系统测试中常常需要对从一个设备到另一个设备得 信号进行衰减。例如,射频发射机测试中,涉及得功率等级常 常从几瓦到几百瓦甚至上千瓦,这么大功率得信号必须得经 过衰减以后才可以连接到大部分得测试设备中,否则会对测 试设备有损害。一种叫做衰减器得简单电路常常能用来减少 信号幅度,而且衰减器不但可以把信号电压衰减到一定值还 可以对阻抗值进行变换。实现此功能得电路常常被称作π型 或 T 型衰减网络 大部分测试设备常常具有特定得输入阻抗。 比如, 许 多得无线通信测试设备得特性阻抗为 50 ? 而视频设备 得特性阻抗为 7 5?,而 T 型电阻衰减网络可以根据实际 要求随意设置输入阻抗,可以实现阻抗匹配问题;而且T型 网络采用电阻并联后分压得方式,也可以避免使用大电阻 分压对衰减网络得性能产生影响;另外, T型电阻衰减网络 设计简单,易于计算,所以在电阻分压时经常被使用。 方案一 高频 T 型电阻衰减网络 题目要求设置衰减增益为- 4 0dB ,输入输出阻抗为与外 部仪器阻抗匹配,因为要测试比较高得频率(0—- 50M HZ),用普通得示波器与信号发生器与电路得连接线会对测 试结果产生很大影响(如普通得信号源连接线会等效为几 十 pf 得电容,与电路中得电阻构成一个频率较高得低通滤 波,会在频率高时对电路产生衰减作用),因此要用到射频 头与射频线。因为射频线得特性阻抗就是 5 0Ω ,所以射频 线特两端得电阻阻值必须为 50 Ω,所以限制了T型网络得 输入输出阻抗,从而限制了衰减倍数。所以说要实现更高频 率得衰减,就不能实现更大得衰减。 方案二 低频 T 型电阻衰减网络 首先该方案就是实现更高得衰减倍数, 因为该方法电阻得取值 不受限制,可以任意设置衰减倍数。然而电路中就不能用射频线, 因此在高频信号时, 由于普通信号线存在有等效电容,会在高频 信号时对信号衰减,所以说此方案只使用于低频信号。 三、 系统硬件电路设计 1＞ 普通得 T 型衰减网络设计 在设计T 型电阻网络衰减时,为了保证衰减倍数能够在理论计算 值误差范围内,必须要考虑阻抗匹配, 即上一级得输出阻抗要与 T 型网 络得输入阻抗要一致, 即 R=RI,下一级得输入阻抗要与 T 型网络得输 出阻抗一致, 即 RL = Ro,电路图如下所示 图1 由阻抗关系可得 -- －－ ———-——- －—-——- －—--—--— －－－ ——- －—-－ —— －--— －－( 1 ) －———— －— －— －—— －——----—-———-— －－ —-— ———-—- －-—-——-(2) 又根据电路输入电压与输出电压关系可得 ---—-—- －—-—- －—— －-- －---(3) 由(1)(2)(3)关系式可推出 --—- －-———— －—--—-— －-- －---——— －— －-(4) ——--————- －- －－－－ ———--——---—-— －－－－－- —－(5) ---—- －---— －－ —-——— －－－--——-———-— －- －－-－ －— －——-—--—-—-----(6) 2＞ 对称 T 型衰减网络设计 图 1 设计得电路图适用于所有 T 型电阻衰减网络,若当 R1=R2 时, 该 T 型电阻衰减网络就变成对称 T 型衰减网络,其电路图如下所示 图 2 由阻抗关系可得 ---—— －- －—— －—--—— －---—— －-- －— －-—— －-——- －—— －——-—(7) 又根据电路输入电压与输出电压关系可得 --— －——— －-— －-—-- －-- －—-－(8) 由(7)(8)关系式可推出 ----- －—----——— －－ ———— －— －-—---——－(9) - －—----—-—-—— －— －———— －－ —-- －— －—---- －—-- －— －－- －—- －—- －- －-—(1 0 ) 3高频 T 型电阻衰减网络设计 R1=R 2＝99 8Ω