Widerstands-Dämpfungsglied-Rechner
Geben Sie die Dämpfung in dB und die Impedanz (für Quelle und Last gleich) ein, um die Widerstandswerte eines T-Glieds und eines π-Glieds zu erhalten.
Welche Schaltungen abgedeckt sind
Dieser Rechner deckt nur symmetrische Widerstands-Dämpfungsglieder ab, bei denen Quellimpedanz und Lastimpedanz gleich (Z₀) sind. Er zeigt das T-Glied und das π-Glied zusammen. Beide sind so ausgelegt, dass die vom Eingang und vom Ausgang aus gesehene Impedanz Z₀ ist. Die Impedanz wird als reiner Widerstand behandelt.
Nicht abgedeckt: L-Glieder (das Minimum-Loss-Pad für unterschiedliche Ein- und Ausgangsimpedanzen), überbrückte T-Glieder, symmetrische Glieder (H- und O-Typ), Fälle, in denen sich Quell- und Lastimpedanz unterscheiden, und komplexe Impedanzen (die sich mit der Frequenz ändern).
Formeln
Sei K = 10^(Dämpfung ÷ 20) (das Spannungsverhältnis). Weil Quell- und Lastimpedanz gleich sind, ist das Leistungsverhältnis in dB dieselbe Zahl (das Leistungsverhältnis ist K²).
| Schaltung | Widerstand | Formel |
|---|---|---|
| T-Glied | Längs-R₁ (zwei, gleich) | Z₀ × (K − 1) ÷ (K + 1) |
| T-Glied | Quer-R₂ (in der Mitte) | 2 × Z₀ × K ÷ (K² − 1) |
| π-Glied | Quer-R₃ (zwei, gleich) | Z₀ × (K + 1) ÷ (K − 1) |
| π-Glied | Längs-R₄ (in der Mitte) | Z₀ × (K² − 1) ÷ (2 × K) |
Sie stimmen mit den Formeln einer erläuternden Quelle (Wikipedia, „Attenuator (electronics)“) überein, die sie mit A = 10^(−Loss/20) schreibt, wenn man K = 1 ÷ A setzt. Das Buch, das die Quelle für die Glieder anführt, wurde nicht geprüft.
K wird mit Gleitkommaarithmetik bestimmt und dann in einen Bruch mit 15 signifikanten Stellen umgewandelt; die Widerstandswerte werden dann exakt aus diesem Bruch berechnet (ist die Dämpfung ein Vielfaches von 20 dB, ist K eine Zehnerpotenz und exakt). Die Dämpfung muss von 0,01 bis 100 dB reichen, weil bei kleinen Dämpfungen K − 1 winzig wird und Stellen verloren gehen. Werte werden mit 7 signifikanten Stellen angezeigt. Die Werte werden nicht auf Widerstandsreihen (wie E24) gerundet. In der Praxis wählen Sie Widerstände mit nahen Werten, und Dämpfung und Impedanz weichen dann geringfügig vom Entwurf ab.
Beispiel
Für Z₀ = 50 Ω und 10 dB (K ≈ 3,1623):
| Widerstand | Wert |
|---|---|
| T-Glied R₁ (längs) | etwa 25,97 Ω |
| T-Glied R₂ (quer) | etwa 35,14 Ω |
| π-Glied R₃ (quer) | etwa 96,25 Ω |
| π-Glied R₄ (längs) | etwa 71,15 Ω |
Hinweise
- Dies sind theoretische Werte für reinen Widerstand. Toleranz, Nennleistung, Temperatur und Frequenzverhalten werden nicht berücksichtigt, und die Nennleistung wird nicht berechnet.
- Sicherheit und Betrieb beim Anschluss an Verstärker, Lautsprecher oder Netzteil sind nicht garantiert. Befolgen Sie die Gerätehandbücher und die Anweisungen des Herstellers.
- Elektrische Sicherheit: Es besteht die Gefahr von Stromschlag, Brand und Kurzschlüssen. Lassen Sie Arbeiten mit Hochspannung, großen Strömen, Netzspannung oder Verstärkerausgängen von einer Fachkraft ausführen.
- Zum Umrechnen zwischen einem Verhältnis und dB siehe den Dezibel-Rechner. Zum Zusammenhang von Spannung, Strom, Leistung und Widerstand siehe den Ohmsches-Gesetz-Rechner. Um Lautsprecherimpedanzen zusammenzufassen, siehe den Lautsprecher-Impedanz-Rechner.
Häufige Fragen
Soll ich ein T-Glied oder ein π-Glied verwenden?
Beide sind Entwürfe für dieselbe Dämpfung und dieselbe Impedanz. Wählen Sie das, dessen Widerstandswerte sich mit den vorhandenen Teilen leichter herstellen lassen.
Werden die Widerstände auf Normwerte gerundet?
Nein. Die berechneten Werte werden unverändert angezeigt. In der Praxis wählen Sie Widerstände mit nahen Werten, wodurch sich Dämpfung und Impedanz geringfügig vom Entwurf entfernen.
Ist die Dämpfung ein Spannungs- oder ein Leistungsverhältnis?
Weil Quell- und Lastimpedanz gleich sind, ist der dB-Wert derselbe. Das Spannungsverhältnis ist K und das Leistungsverhältnis K².