衰减器的主要类型介绍
衰减器大致可分为有源和无源两大类。其中,有源衰减器常与其他元件组成可变衰减器,在电路中用于自动增益控制。无源衰减器又分为固定式和可调式两种。固定式衰减器又称集总参数(lumped parameter)衰减器,有π型、T型和同轴型等。可调式衰减器有多种类型,应用最多的是编程衰减器。
一、有源衰减器技术特性
有源衰减器的核心特征是集成了有源电子器件(如运算放大器、场效应管等),通过外部供电实现信号衰减的动态调节。其典型架构常与电阻网络、反馈电路协同工作,形成可变衰减模块。在自动增益控制(AGC)系统中,有源衰减器通过实时监测输出信号电平,动态调整衰减量,确保后续电路工作在线性区域。例如在通信接收机中,当输入信号强度波动时,AGC 电路驱动有源衰减器对强信号进行衰减,避免放大器饱和,同时对弱信号保持低衰减状态,维持系统信噪比。
技术参数特点:
具备信号放大与衰减的双重功能。
动态范围通常可达60dB以上。
适用于低噪声系数要求的高频系统。
需外部电源支持(典型供电范围±5V~±12V)。
二、无源衰减器技术体系
无源衰减器基于纯电阻性网络实现信号功率耗散,无需外部供电,具有结构简单、可靠性高的特点。根据调节方式可进一步细分为固定式与可调式两大类型。
1、固定式衰减器技术规范
固定式衰减器采用集总参数设计,通过特定结构的电阻网络实现固定衰减量。以下是常见的三种经典结构:
π型衰减器:由三个电阻构成对称π型网络,适用于高频段(100MHz以上)信号衰减,具有良好的输入输出匹配特性(典型驻波比<1.2)。
T型衰减器:采用对称T型三电阻结构,主要应用于平衡电路系统(如音频接口、平衡放大器输入级),可实现 50Ω~600Ω阻抗变换。
同轴型衰减器:基于同轴线结构集成电阻元件,适用于微波频段(1GHz~20GHz),具备低插入损耗(<0.5dB)和高功率承受能力(连续功率≥10W)。
2、可调式衰减器应用场景
可调式衰减器通过机械、电子或数字控制方式实现衰减量动态调节,其中编程衰减器占据主导地位。该类型衰减器集成数字接口(如SPI、I²C),可通过微处理器或FPGA实现精确衰减控制(典型分辨率0.1dB)。在自动测试系统中,编程衰减器与信号源、频谱分析仪协同工作,构建可变增益测试链路,模拟不同距离的信号传输衰减。