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.
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
- São valores teóricos para resistência pura. Tolerância, potência nominal, temperatura e comportamento em frequência não são considerados, e a potência nominal não é calculada.
- A segurança e o funcionamento ao conectar a um amplificador, alto-falante ou fonte de alimentação não são garantidos. Siga o manual do equipamento e as instruções do fabricante.
- 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.
- Para converter entre uma razão e dB, veja a Calculadora de decibéis. Para a relação entre tensão, corrente, potência e resistência, veja a Calculadora da lei de Ohm. Para combinar impedâncias de alto-falantes, veja a Calculadora de impedância de alto-falantes.
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.