Calculator voor weerstandsverzwakkers (pads)
Voer de verzwakking in dB en de impedantie (gelijk voor bron en belasting) in om de weerstandswaarden van een T-pad en een pi-pad te krijgen.
Welke schakelingen worden behandeld
Deze calculator behandelt alleen symmetrische weerstandsverzwakkers waarbij de bronimpedantie en de belastingsimpedantie gelijk zijn (Z₀). Ze toont de T-pad en de pi-pad samen. Beide zijn zo ontworpen dat de impedantie vanaf de ingang en vanaf de uitgang Z₀ is. De impedantie wordt als zuivere weerstand behandeld.
Niet behandeld: L-pads (de pad met minimaal verlies voor verschillende ingangs- en uitgangsimpedanties), overbrugde T-pads, gebalanceerde pads (H- en O-typen), gevallen waarin bron- en belastingsimpedantie verschillen en complexe impedanties (die met de frequentie veranderen).
Formules
Laat K = 10^(verzwakking ÷ 20) (de spanningsverhouding) zijn. Omdat de bron- en belastingsimpedanties gelijk zijn, is de vermogensverhouding in dB hetzelfde getal (de vermogensverhouding is K²).
| Schakeling | Weerstand | Formule |
|---|---|---|
| T-pad | Serie R₁ (twee, gelijk) | Z₀ × (K − 1) ÷ (K + 1) |
| T-pad | Shunt R₂ (midden) | 2 × Z₀ × K ÷ (K² − 1) |
| Pi-pad | Shunt R₃ (twee, gelijk) | Z₀ × (K + 1) ÷ (K − 1) |
| Pi-pad | Serie R₄ (midden) | Z₀ × (K² − 1) ÷ (2 × K) |
Deze komen overeen met de formules in een verklarende bron (Wikipedia, „Attenuator (electronics)”), die ze schrijft met A = 10^(−Loss/20), als u K = 1 ÷ A instelt. Het boek waarnaar de bron voor de pads verwijst, is niet gecontroleerd.
K wordt met floating-point-rekenkunde gevonden en daarna omgezet in een breuk met 15 significante cijfers; de weerstandswaarden worden dan exact uit die breuk berekend (wanneer de verzwakking een veelvoud van 20 dB is, is K een macht van 10 en exact). De verzwakking moet van 0,01 tot 100 dB zijn, omdat bij kleine verzwakkingen K − 1 piepklein wordt en cijfers verloren gaan. Waarden worden getoond met 7 significante cijfers. De waarden worden niet afgerond op standaard weerstandsreeksen (zoals E24). In de praktijk kiest u weerstanden met nabije waarden, en de verzwakking en impedantie wijken dan licht af van het ontwerp.
Voorbeeld
Voor Z₀ = 50 Ω en 10 dB (K ≈ 3,1623):
| Weerstand | Waarde |
|---|---|
| T-pad R₁ (serie) | ongeveer 25,97 Ω |
| T-pad R₂ (shunt) | ongeveer 35,14 Ω |
| Pi-pad R₃ (shunt) | ongeveer 96,25 Ω |
| Pi-pad R₄ (serie) | ongeveer 71,15 Ω |
Opmerkingen
- Dit zijn theoretische waarden voor zuivere weerstand. Tolerantie, nominaal vermogen, temperatuur en frequentiegedrag worden niet meegenomen, en het nominale vermogen wordt niet berekend.
- Veiligheid en werking bij aansluiting op een versterker, luidspreker of voeding worden niet gegarandeerd. Volg de handleiding van de apparatuur en de instructies van de fabrikant.
- Elektrische veiligheid: er is risico op elektrische schokken, brand en kortsluiting. Laat werk met hoogspanning, grote stromen, netspanning of versterkeruitgangen door een gekwalificeerd persoon uitvoeren.
- Om tussen een verhouding en dB om te rekenen ziet u de decibelcalculator. Voor het verband tussen spanning, stroom, vermogen en weerstand ziet u de wet van Ohm-calculator. Om luidsprekerimpedanties te combineren ziet u de luidsprekerimpedantiecalculator.
Veelgestelde vragen
Moet ik een T-pad of een pi-pad gebruiken?
Beide zijn ontwerpen voor dezelfde verzwakking en dezelfde impedantie. Kies degene waarvan de weerstandswaarden gemakkelijker uit de onderdelen te maken zijn die u hebt.
Worden de weerstanden op standaardwaarden afgerond?
Nee. De berekende waarden worden getoond zoals ze zijn. In de praktijk kiest u weerstanden met nabije waarden, waardoor de verzwakking en de impedantie licht van het ontwerp verschuiven.
Is de verzwakking een spanningsverhouding of een vermogensverhouding?
Omdat de bron- en belastingsimpedanties gelijk zijn, is de dB-waarde dezelfde. De spanningsverhouding is K en de vermogensverhouding is K².