Zayıflatıcı Nedir - Tasarım, Türler ve Uygulamalar

Kablosuz iletişim teknolojisi çok ilginç icatların yolunu açmıştır. Aynı zamanda 'havadan' iletişim olarak da bilinir. Bu teknoloji mobil hale getirdi ve gezegenler arası iletişim gerçeklik. 1880'de icat edilen ilk mobil iletişim “Photophone” dur. Sesi bir noktadan diğerine aktarmak için güneş ışığını kullandı. Telekomünikasyon sistemlerinde, bilgiyi bir yerden diğerine aktarmak için radyo dalgaları veya akustik enerji gibi bir tür enerji kullanılır. Burada hiçbir tel kullanılmaz ve yayılma ortamı genellikle havadır. Bu teknolojinin karşılaştığı, verimliliğini ve güvenilirliğini azaltan bazı zorluklar vardır. Bu tür bir zorluk Zayıflama'dır. Zayıflatma için kullanılan cihaz Zayıflatıcıdır.

Zayıflatıcı nedir?

Sinyaller bir ortam aracılığıyla bir yerden diğerine gönderilir. Bu sinyaller veri sinyalleri, voltaj sinyalleri, akım sinyalleri vb. Olabilir. Sinyalin kat ettiği mesafe arttığında sinyalin gücü giderek azalır. Ortam yoluyla sinyallerin bu kademeli yoğunluk kaybına Zayıflama denir.

Uzun mesafeli sinyal aktarımı için bir zorluk olarak görülmesine rağmen, bu fenomenin diğer birçok görevde faydalı olduğu bulunmuştur. Dalga biçimini bozmadan sinyallerin gücünü azaltmak için tasarlanan cihaza 'Zayıflatıcı' denir.

Zayıflatıcı, sinyal üreteci devreleri . Yüksek seviyeli sinyalleri, bunları uygulamadan önce zayıflatmaya veya azaltmaya yardımcı olur. Anten devreleri . Bir zayıflatıcı, iki portlu bir elektronik cihazdır. dirençler bir sinyali zayıflatmak veya zayıflatmak için. Zayıflatıcılar pasif devrelerdir, herhangi bir güç kaynağı olmadan çalışırlar. Bunlar hem sabit zayıflatma seviyesine sahip sabit zayıflatıcı hem de sürekli değişen zayıflatıcı olarak mevcuttur. Amplifikatörlerin kazanç yüzdesinin aksine, zayıflatıcı kayıp yüzdesi verir. Zayıflama miktarı desibel cinsinden ölçülür.

Zayıflatıcı Tasarımı

Zayıflatıcılar pasif iki kapılı elektronik devrelerdir. Bunlar tamamen dirençler kullanılarak tasarlanmıştır. Burada dirençler bir gerilim bölücü ağ. Zayıflatıcı tasarımı, cihazlar arasındaki bağlantı tellerinin hat geometrisine bağlıdır. Hattın dengeli veya dengesiz olmasına bağlı olarak, hat ile birlikte kullanılan zayıflatıcıların dengeli veya dengesiz olması gerekir. Koaksiyel hatlarla kullanılan zayıflatıcılar dengesiz formdur. Bükümlü çift ile kullanılan zayıflatıcılar dengeli formdadır.

Zayıflatıcı devresi, uygulamaya bağlı olarak hem doğrusal hem de karşılıklıdır, zayıflatıcı tek yönlü veya çift yönlü olabilir. Zayıflatıcı devresi simetrik yapıldığında, giriş portu ile çıkış portu arasında hiçbir fark olmayacaktır. Bu durumda genel bir kural olarak, sol bağlantı noktası giriş olarak kabul edilir ve sağ bağlantı noktası bir çıktı olarak kabul edilir.

Zayıflatıcılar, bağımsız devrelerin yanı sıra sinyal oluşturucularda yerleşik devreler olarak da bulunur. Bağımsız zayıflatıcılar, sinyal yolu üzerindeki bir sinyal kaynağı ile yük devresi arasına seri olarak yerleştirilir. Böyle bir durumda, zayıflama sağlamanın yanı sıra, kaynak empedansına ve yük empedansına uygun olmalıdır. Zayıflatıcılar, sinyalin gücünü azaltmak için Radyo iletişim ve iletim hatlarında bulunur.

Zayıflatıcı Türleri

Zayıflatıcılar hem sabit zayıflatıcılar hem de ayarlanabilir zayıflatıcılar olarak mevcuttur. Sabit zayıflatıcı ağları, 'zayıflatıcı Pedler' olarak bilinir. Bunlar 0dB'den 100dB'ye kadar belirli değerler için mevcuttur. Zayıflatıcılar genellikle Radyo Frekansı ve Optik uygulamalarda bulunur. Elektronik devrelerde Radyo Frekansı zayıflatıcıları kullanılırken, optik zayıflatıcılar fiber optikte uygulamaları bulur.

Zayıflatıcı için birkaç ortak yerleşim düzeni, T yapılandırması, pI yapılandırması ve L yapılandırmasıdır. Bu konfigürasyonlar dengesiz tiptedir. Dengeli tip T konfigürasyonu ve pI konfigürasyonları sırasıyla 'H' konfigürasyonu, O konfigürasyonu olarak belirtilir. Dengeli tip simetrik bir devredir, dengesiz tipler ise asimetrik devrelerdir.

T konfigürasyonu Zayıflatıcı

Zayıflatıcıların RF tabanlı tasarımı altı tiptedir. Sabit tip, Adım tipi, Sürekli Değişken tip, Programlanabilir Tip, DC Bias tipi ve DC Engelleme tipidir.

Sabit Tip

Sabit tip zayıflatıcılarda, direnç ağı önceden belirlenmiş bir zayıflatma değerinde kilitlenir. Bunlar, iletilen sinyalin gücünü azaltmak için sinyal yolunda yerleştirilir. Bunlar, uygulama gereksinimlerine bağlı olarak tek yönlü veya çift yönlü olabilir. Bunlar yüzey montajlı, dalga kılavuzu veya koaksiyel tipler olarak mevcut olabilir. Çip bazlı bir tasarımda, termal olarak iletken substrat üzerinde biriken farklı malzeme türleri direnci geliştirir. Bu direnç değeri, çipin boyutlarına ve çip üretiminde kullanılan malzemelere bağlıdır.

Pi Yapılandırmalı Zayıflatıcı

Adım Türü

Bu zayıflatıcılar, sabit zayıflatıcılara benzer. Ancak bu tipte, zayıflatma değerlerini ayarlamak için bir düğme sağlanmıştır. Bunlar, yalnızca önceden kalibre edilmiş adımlardan zayıflatma değerleri sağlar. Uygulamaya bağlı olarak, zayıflatıcı çip, dalga kılavuzu veya Koaksiyel formatlarda kullanılabilir.

Sürekli Değişken Tip

Sürekli değişken tipinde, zayıflatma değeri manuel olarak verilen belirtilen aralıktaki herhangi bir zayıflatma değerine değiştirilebilir. Bu tipte, zayıflatıcı ağda bulunan dirençler, örneğin MOSFET veya PIN diyot gibi katı hal elemanları ile geri yüklenir. Pasif direnç ağına kıyasla, FET cihazlarındaki voltaj değiştirilerek zayıflama daha yüksek çözünürlükle değiştirilebilir. Burada zayıflamayı manuel olarak veya elektronik sinyaller yardımıyla değiştirmek mümkündür.

Programlanabilir Tip

Bu tür aynı zamanda popüler olarak 'Dijital adım zayıflatıcı' olarak da adlandırılır. Bu bileşen, bilgisayar destekli bir harici kontrol sinyali ile kontrol edilir. Bunlar 2,4,6, ……, 32 gibi adım boyutu aralığına sahip TTL mantık devreleri tarafından kontrol edilir. Bu zayıflatıcı boyunca uygulanan voltajın 1V'den düşük olduğu bulunursa, mantık seviyesi 0'a ulaşılır. 3V ve üstü voltajlar için mantık seviyesi 1 verilir. Yukarıdaki mantık seviyeleri, sinyal yoluna bir dizi zayıflatıcı bağlayan tek kutuplu ve çift yönlü anahtarları kontrol etmek için kullanılır. Bu tür, yüklü yazılımla birlikte USB tasarımlarında da mevcuttur.

DC Önyargı Tipi

Bu tür zayıflatıcı, DC voltajlarını bloke eden cihazın hem giriş portunda hem de çıkış portunda kapasitansa sahiptir. Böylece, RF sinyallerini zayıflatmanın yanı sıra, bu tip DC sinyallerini geçirir.

DC Engelleme Türü

Bu tür, DC Bias türüne benzer. Bu ikisi arasındaki tek fark, DC sinyalinin çıkış portuna giden herhangi bir alternatif yol olmadan tamamen bloke edilmesidir.

Optik Zayıflatıcılar

Bunlar RF zayıflatıcıya benzer ancak elektrik sinyalleri yerine ışık dalgalarını zayıflatırlar. Bu zayıflatıcı, dalga biçimini değiştirmeden zayıflama değerlerine göre ışığı emer veya dağıtır. RF zayıflatıcılara benzer şekilde, optik zayıflatıcılar da sabit, değişken, programlanabilir vb. Olarak tasarlanmıştır. Bunlar uygulama ihtiyacına göre tasarlanmıştır. Sabit optik zayıflatıcılar, girdi olarak verilen ışığı dağıtmak için katkılı fiber kullanır. Değişken ve programlanabilir optik zayıflatıcılar, RF değişken ve RF programlanabilir zayıflatıcılarla yakından ilişkilidir.

Ağ Oluşturmada Zayıflama

Zayıflatma, sinyal gücünün azalmasıdır. Bu hem analog hem de dijital sinyallerde bulunabilir. Zayıflama desibel cinsinden ölçülür. Fiber optik kablolarda zayıflama, ayak başına desibel sayısı olarak ölçülür. Birim mesafe başına daha az zayıflamaya sahip kablonun daha verimli olduğu kabul edilir.

Zayıflama, sinyaller uzun mesafeler üzerinden iletildiğinde iletişim sistemlerinde görülür. Bilgisayar ağı bağlamında zayıflama, uzun mesafeler üzerinden iletildiğinde iletişim veya veri sinyallerinin gücündeki kayıptır. Zayıflama oranı azaldıkça, iletilen veriler daha fazla bozulur. Bilgisayar ağındaki zayıflamanın ana nedenleri şunlardır:

• Aralık - Hem kablolu hem de kablosuz iletişimde, uzun mesafelerde bir sinyal iletildiğinde, sinyalin gücü giderek azalır.
• Girişim- Fiziksel engeller gibi herhangi bir şekilde müdahale, iletilen sinyallerin gücünü azaltır.

DSL ağında tipik hat zayıflaması değerleri 5dB ile 50dB arasındadır. Burada zayıflama, sağlayıcının erişim noktası ile ev arasındaki sinyal kaybı olarak ölçülür. Zayıflama değerini düşürün, sinyal kalitesi artar. Wi-Fi ağları için dinamik oran ölçeklendirmesi gözlemlenir. Bu, hattın iletim kalitesine bağlı olarak bağlantının maksimum veri değerini otomatik olarak yukarı veya aşağı ayarlar.

Zayıflatıcıların Uygulamaları

Zayıflatıcıların dikkate değer uygulamalarından bazıları aşağıdaki gibidir:

• Zayıflatıcılar, yayın istasyonlarında ses kontrol ekipmanı olarak kullanılır.
• Laboratuvarlarda test amacıyla, daha küçük voltaj sinyalleri elde etmek için zayıflatıcılar kullanılmaktadır.
• Devrelerdeki empedans eşleşmesini iyileştirmek için sabit zayıflatıcılar kullanılır.
• Devreleri yüksek voltaj değerlerinden kaynaklanan hasarlardan korumak için kullanılır.
• RF zayıflatıcılar, RF sinyallerinin ölçülmesinde gücün koruyucu dağıtımı için kullanılır.
• Optik zayıflatıcılar, verici ve alıcı seviyelerini uygun şekilde eşleştirmek için fiber optik iletişimde uygulanır.

SSS

1). Bir RF zayıflatıcı ne yapar?

Devre tarafından işlenemeyecek kadar yüksek olan yüksek güç sinyallerinin neden olduğu hasardan sistemleri protesto etmek için RF zayıflatıcılar, giriş sinyalinin genlik seviyesini düşürmeye yardımcı olur.

2). Pasif zayıflatıcı nedir?

Pasif zayıflatıcı, tamamen dirençlerden oluşan bir zayıflatıcı devresidir. Bu devre, çalışması için herhangi bir güç kaynağına ihtiyaç duymaz.

3). Zayıflama nasıl ölçülür?

Zayıflama, ortamın birim uzunluğu başına desibel birimi olarak ölçülür.

4). Optik fiberlerde zayıflamanın nedeni nedir?

Optik fiberlerde, zayıflamanın iki ana nedeni absorpsiyon ve saçılmadır.

5). Zayıflatıcı'nın TV sinyalleri için kullanımı nedir?

Sinyal gücünü ayarlamak ve paraziti azaltmak için TV sinyalleri için kullanılan zayıflatıcı.

Zayıflatıcı, sinyal seviyelerinin azaltılmasına yardımcı olur. Burada, cihazın güç kaybı, ağında kullanılan direnç malzemesinin yüzey alanına ve kütlesine bağlıdır. RF zayıflatıcının önemli özelliklerinden bazıları doğruluğu, düşük SWR'si, düz frekans tepkisi ve tekrarlanabilirliğidir.