저항식 감쇠기(패드) 계산기
dB 단위의 감쇠량과 임피던스(신호원과 부하에 동일)를 입력하면 T형 패드와 π형 패드의 저항값을 구합니다.
대상 회로
이 계산기는 신호원 임피던스와 부하 임피던스가 같은(Z₀) 대칭 저항식 감쇠기만 다룹니다. T형 패드와 π형 패드를 함께 표시합니다. 둘 다 입력 쪽과 출력 쪽에서 본 임피던스가 Z₀가 되도록 설계됩니다. 임피던스는 순수 저항으로 취급합니다.
대상이 아닌 것: L형 패드(입출력 임피던스가 다를 때의 최소 손실 패드), 브리지드 T형 패드, 평형 패드(H형과 O형), 신호원과 부하 임피던스가 다른 경우, 주파수에 따라 변하는 복소 임피던스.
공식
K = 10^(감쇠량 ÷ 20)(전압비)이라 합니다. 신호원과 부하의 임피던스가 같으므로 전력비의 dB 값도 같은 수입니다 (전력비는 K²).
| 회로 | 저항 | 공식 |
|---|---|---|
| T형 패드 | 직렬 R₁ (2개, 동일) | Z₀ × (K − 1) ÷ (K + 1) |
| T형 패드 | 병렬 R₂ (중앙) | 2 × Z₀ × K ÷ (K² − 1) |
| π형 패드 | 병렬 R₃ (2개, 동일) | Z₀ × (K + 1) ÷ (K − 1) |
| π형 패드 | 직렬 R₄ (중앙) | Z₀ × (K² − 1) ÷ (2 × K) |
이 식은 설명용 참고 자료(Wikipedia, "Attenuator (electronics)")의 공식과 일치하며, 그 자료는 A = 10^(−Loss/20)으로 쓰므로 K = 1 ÷ A로 놓으면 같습니다. 그 자료가 패드에 대해 인용한 책은 확인하지 못했습니다.
K는 부동소수점 연산으로 구한 뒤 유효숫자 15자리의 분수로 바꾸고, 저항값은 그 분수로 정확하게 계산합니다 (감쇠량이 20 dB의 배수이면 K는 10의 거듭제곱이며 정확합니다). 감쇠량은 0.01~100 dB 범위여야 합니다. 감쇠량이 작으면 K − 1이 매우 작아져 자릿수를 잃기 때문입니다. 값은 유효숫자 7자리로 표시합니다. 표준 저항 계열(E24 등)에 맞춰 반올림하지 않습니다. 실제로는 가까운 값의 저항을 고르게 되므로 감쇠량과 임피던스가 설계값에서 약간 벗어납니다.
예시
Z₀ = 50 Ω, 10 dB(K ≈ 3.1623)인 경우:
| 저항 | 값 |
|---|---|
| T형 패드 R₁ (직렬) | 약 25.97 Ω |
| T형 패드 R₂ (병렬) | 약 35.14 Ω |
| π형 패드 R₃ (병렬) | 약 96.25 Ω |
| π형 패드 R₄ (직렬) | 약 71.15 Ω |
참고 사항
- 이 값은 순수 저항을 가정한 이론값입니다. 허용 오차, 정격 전력, 온도, 주파수 특성은 고려하지 않으며 정격 전력은 계산하지 않습니다.
- 앰프, 스피커, 전원 장치에 연결했을 때의 안전과 동작은 보장되지 않습니다. 기기의 설명서와 제조사의 지침을 따르세요.
- 전기 안전: 감전, 화재, 단락의 위험이 있습니다. 고전압, 대전류, 상용 전원, 앰프 출력과 관련된 작업은 자격을 갖춘 사람에게 맡기세요.
- 비율과 dB의 변환은 데시벨 계산기를, 전압, 전류, 전력, 저항의 관계는 옴의 법칙 계산기를, 스피커 임피던스의 합성은 스피커 임피던스 계산기를 참고하세요.
자주 묻는 질문
T형 패드와 π형 패드 중 어느 것을 써야 하나요?
둘 다 같은 감쇠량과 같은 임피던스를 위한 설계입니다. 가지고 있는 부품으로 저항값을 만들기 쉬운 쪽을 고르세요.
저항은 표준값으로 반올림되나요?
아니요. 계산된 값을 그대로 표시합니다. 실제로는 가까운 값의 저항을 고르게 되므로 감쇠량과 임피던스가 설계값에서 약간 벗어납니다.
감쇠량은 전압비인가요, 전력비인가요?
신호원과 부하의 임피던스가 같으므로 dB 값은 같습니다. 전압비는 K, 전력비는 K²입니다.