尝试二 衰减及阻抗婚配收集的设想 一、尝试目标 ⒈ 领会衰减器和收集婚配的特点。 ⒉ 进修常用衰减器和婚配收集的设想方式。 ⒊ 进修切确阻值电阻的制做。 二、道理取申明 ⒈ 衰减器的次要用处 正在信号源取负载之间插入衰减器,使信号通过它发生必然大小或能够调理的衰减, 以满脚负载或下一级收集正在一般工做时对输入信号幅度的要求。常用的衰减收集布局有 倒 L 型、T 型、П 型和桥 T 型等几种。 ⒉ 常用衰减器的衰减量有持续可和谐按步级衰减两种 衰减器的衰减量,即衰减倍数可间接用输入、输出电压比暗示,也能够用它的 dB 数 暗示。图 2-1 和图 2-2 所示为两种按分压器道理工做的衰减器,此中图 2-1 所示是一个 电位器,它的分压比持续可调; 图 2-2 是一种按 10 :1规 律衰减的步级衰减器,这两种衰减器都可等效成倒 L 型收集, ui 输入特征阻抗和输出特征阻抗不等,且随衰减量的分歧而变 化。此类衰减器常用正在对婚配要求不高的场所,而且要求负 载电阻越大越好。 图 2-1 123456789 200K 70K 20K 7K 2K 700 200 70 20 10 图 2-2 ⒊ 对称收集衰减器 当要求衰减器的插入不改变前后级婚配情况时,常采用如图 2-3 所示 T 型或 П 型对 称收集衰减器。这类对称收集的特点是输入、输出特征阻抗分歧且不随衰减档级而变化。 1 R1 U1 R1 R2 U2 R1 U1 R2 R2 U2 (a) (b) 图 2-3 若衰减器的电压衰减倍数 N ? ? ? U1 U2 ? ? ? 和特征阻抗 ZC 给定,则元件参数可由(2-1)式 或(2-2)式决定。 对 П 型衰减器有 R1 ? ZC N2 ?1 2N 对 T 型衰减器有 R2 ? ZC N N ?1 ?1 R1 ? ZC N N ?1 ?1 R2 ? ZC 2N N2 ?1 (2-1) (2-2) R1 R1 R1 R2 R2 R2 R2 R2 R2 图 2-4 用多个不异的衰减器级联可形成一个步级衰减器,如图 2-4 所示。因为此中两个 R2 并联可用一个 R2 /2 来等效,因而还能够用图 2-5 所示梯形电形成衰减器。因为是对称 2 收集,级联后输入输出特征阻抗不变,而总衰减量为各级衰减量相乘或 dB 数之和。 R1 R1 R1 R2 R2 / 2 R2 / 2 R2 图 2-5 ⒋ 倒 L 型收集衰减器 当前后级或信号源取负载收集不婚配时,能够插入一倒 L 型收集,使之成为婚配传 输收集(倒 L 型收集本身是衰减器,因而正在婚配的同时也发生衰减)。如图 2-6 所示,设 信号源内阻为 RS ,负载电阻为 RL ,而倒 L 型收集特征阻抗 Zr (ZC1) 和 Z? (ZC 2 ) 取 R1 、R2 之间的关系,由(2-3)式和(2-4)式决定。 R1 / 2 RS 2R2 RL uS Zr Z? 图 2-6 Zr ? R1R2 1? R1 4R2 (2-3) Z? ? R1R2 / 1? R1 4R2 (2-4) 因为 Zr ? Z? ,故若是 RS ? RL ,应将 Zr 一端取 RS 相接, Z? 一端取 RL 相接。因而, 3 由 Zr ? RS 和 Z? ? RL ,解得 R1 ? 2 RS RL RS ?1 RL (2-5) 三、预习要求 2R2 ? RS RL / RS ?1 RL (2-6) ⒈ 用倒 L 型收集设想一婚配器。如图 2-6 所示,此中 RS ? 600? , RL ? 150? , 计较各元件值。 ⒉ 设想一衰减器,它由两级 П 型对称收集级联而成,特征阻抗 ZC ? 50? ,如图 2-7 所示。一级衰减量为 5dB,另一级衰减量为 10dB,确定各元件值。 ⒊ 自拟表格,将丈量数据记实正在表中。 5dB S1 10dB S2 ZC ? 50 图 2-7 四、设想使命 ⒈ 按预习时设想的成果,制做各类阻值的电阻(阻值必需精确,取四位无效数字): 可选用比计较的电阻值略低的标称值系列碳模电阻,用刀刮电阻的碳模层,同时用电桥 丈量其阻值,曲至达到要求为止。按图 2-6、图 2-7 完成制做婚配器、衰减器的电毗连。 ⒉ 将按图 2-6 制做的婚配收集插入 uS ? 5V (RS ? 600?) 、 f ? 150kHz 的信号源 和 RL ? 150? 的负载之间,丈量其衰减量以及信号源 uS 发出和负载 RL 接收的功率。 ⒊ 将按图 2-7 制做的衰减器插入 uS ? 10V (Rs ? 50?) 、 f ? 150kHz 的信号源和 负载电阻 RL 之间,快3平台,别离测试 RL ? 50? 和 RL ? 150? 时各级衰减量、输入阻抗。 4 五、设想演讲要求 ⒈ 拾掇设想过程和测试成果。 ⒉ 计较插入婚配收集后,负载接收的最大功率,并取尝试值进行比力。计较插入 婚配收集后电的效率。 ⒊ 将丈量的各级衰减量、输入阻抗取理论值进行比力,计较其误差。 ⒋ 得出结论,并写出设想取测试演讲。 六、尝试设备 ⒈ YB1693 型函数发生器 ⒉ AS2294D 型双通道交换毫伏表 ⒊ DT9205 型数字万用表 ⒋ D26 型功率表 ⒌ 碳膜电阻 ⒍ 导线若干。 一台; 一台; 一块; 一块; 一组; 5