Calculadora de atenuador resistivo (pads em T e em pi)

Informe a atenuação em dB e a impedância (a mesma para a fonte e a carga) para obter os valores dos resistores de um pad em T e de um pad em pi.

dB
Ω
Atenuação —
Valores dos resistores
Pad em T: resistores série R₁ (um na entrada, um na saída, iguais)—
Pad em T: resistor em derivação R₂ (no meio, da linha de sinal ao terra)—
Pad em pi: resistores em derivação R₃ (um na entrada, um na saída, iguais, da linha de sinal ao terra)—
Pad em pi: resistor série R₄ (no meio)—
Razão de tensão K (entrada ÷ saída)—
Razão de potência K² (entrada ÷ saída)—

Segurança elétrica: há risco de choque elétrico, incêndio e curto-circuito. Peça a uma pessoa qualificada que faça qualquer trabalho que envolva alta tensão, correntes grandes, rede elétrica ou saídas de amplificador.

  • São valores teóricos para resistência pura. A tolerância, a potência nominal, a temperatura e o comportamento em frequência dos resistores não são considerados.
  • A potência nominal dos resistores não é calculada. Com um sinal grande, os resistores podem esquentar, falhar ou causar um incêndio.
  • Não se garantem a segurança nem o funcionamento ao conectar a um amplificador, alto-falante ou fonte de alimentação. Colocar um resistor na saída de um alto-falante pode afetar o circuito de proteção do amplificador e as especificações do equipamento. Siga o manual do equipamento e as instruções do fabricante.
  • A adaptação de impedâncias é calculada com valores nominais. As impedâncias de entrada e de saída de equipamentos reais podem diferir.

Quais circuitos são cobertos

Esta calculadora cobre apenas atenuadores resistivos simétricos em que a impedância da fonte e a impedância da carga são iguais (Z₀). Ela mostra o pad em T e o pad em pi juntos. Ambos são projetados para que a impedância vista da entrada e da saída seja Z₀. A impedância é tratada como resistência pura.

Não cobertos: pads em L (o pad de perda mínima para impedâncias de entrada e de saída diferentes), pads em T em ponte, pads balanceados (tipos H e O), casos em que as impedâncias da fonte e da carga diferem e impedâncias complexas (que mudam com a frequência).

Fórmulas

Seja K = 10^(atenuação ÷ 20) (a razão de tensão). Como as impedâncias da fonte e da carga são iguais, a razão de potência em dB é o mesmo número (a razão de potência é K²).

Circuito Resistor Fórmula
Pad em T Série R₁ (dois, iguais) Z₀ × (K − 1) ÷ (K + 1)
Pad em T Derivação R₂ (no meio) 2 × Z₀ × K ÷ (K² − 1)
Pad em pi Derivação R₃ (dois, iguais) Z₀ × (K + 1) ÷ (K − 1)
Pad em pi Série R₄ (no meio) Z₀ × (K² − 1) ÷ (2 × K)

Elas coincidem com as fórmulas de uma referência explicativa (Wikipedia, "Attenuator (electronics)"), que as escreve com A = 10^(−Loss/20), se você definir K = 1 ÷ A. O livro que a referência cita para os pads não foi conferido.

K é achado com aritmética de ponto flutuante e depois transformado em fração com 15 algarismos significativos; os valores dos resistores são então calculados exatamente a partir dessa fração (quando a atenuação é múltiplo de 20 dB, K é uma potência de 10 e é exato). A atenuação deve ir de 0,01 a 100 dB, porque para atenuações pequenas K − 1 fica minúsculo e algarismos se perdem. Os valores são mostrados com 7 algarismos significativos. Os valores não são arredondados para séries padrão de resistores (como a E24). Na prática você escolhe resistores com valores próximos, e a atenuação e a impedância então se afastam um pouco do projeto.

Exemplo

Para Z₀ = 50 Ω e 10 dB (K ≈ 3,1623):

Resistor Valor
Pad em T R₁ (série) cerca de 25,97 Ω
Pad em T R₂ (derivação) cerca de 35,14 Ω
Pad em pi R₃ (derivação) cerca de 96,25 Ω
Pad em pi R₄ (série) cerca de 71,15 Ω

Observações

Perguntas frequentes

Devo usar um pad em T ou em pi?

Ambos são projetos para a mesma atenuação e a mesma impedância. Escolha aquele cujos valores de resistores sejam mais fáceis de obter com as peças que você tem.

Os resistores são arredondados para valores padrão?

Não. Os valores calculados são mostrados como estão. Na prática você escolhe resistores com valores próximos, o que afasta um pouco a atenuação e a impedância do projeto.

A atenuação é uma razão de tensão ou de potência?

Como as impedâncias da fonte e da carga são iguais, o valor em dB é o mesmo. A razão de tensão é K e a razão de potência é K².