На рис. 5.10, а показана исходная схема Г-образного постоянного аттенюатора. Такой асимметричный аттенюатор используется для согласования импеданса источника сигналов с импедансом нагрузочного элемента. Аттенюатор этого типа известен также как аттенюатор с минимальными потерями, поскольку он при выполнении функции согласования импедансов вносит минимум потерь.
Рис. 5.11. Сбалансированный аттенюатор с минимальными потерями и многосекционный аттенюатор.
При соответствующем выборе номиналов резисторов Ri и R2 выходной импеданс Z1 будет согласован с импедансом подключаемой к нему цепи. Аналогично входной импеданс Z2 окажется согласованным с эквивалентным сопротивлением питающего источника. Предположим, что источник с выходным импедансом Z1 = 50 Ом должен быть согласован с устройством, импеданс которого Z2 = 300 Ом. Приме-рные номиналы резисторов R-, и R2 должны быть такими, как указано на рис. 5.10,6. При таком условии источник с выходным импедансом Zi = 50 Ом «питает» шунтирующий резистор Ri = 5Q Ом, параллельно которому включены последовательно соединенные R2 = 27Q Ом и Z2 = 300 Ом.
По закону Кирхгофа сопротивление R1|| (R2 + Z2)=Z1 = 50 Ом, благодаря чему обеспечивается удовлетворительное согласование импеданса Z1 с сопротивлением подключаемой цепи. В то же время относительно входного импеданса Z2 = 300 Ом включена цепь, состоящая из резистора R2 = 270 Ом, последовательно с которым соединена параллельная ветвь из сопротивления Zi = 50 Ом и резистора Ri = 56 Ом (рис. 5.10, в). Общее сопротивление этой цепи составит приблизительно 295 Ом, что достаточно близко к значению Z2 = 300 Ом для соответствующего согласования импедансов (при использовании резисторов стандартных номиналов). Полная схема согласования импедансов показана на рис. 5.10, г.
Между резисторами аттенюатора и импедансами Zi и Z2 устройств, изображенными на рис. 5.10, выполняются соотношения
Если Zi меньше Z2, то из (5.32) и (5.33) получаем
Если величина R1 известна, то легко находится R2:
Если же Ri и R2 неизвестны, их значения можно найти из формул (5.32) и (5.33).
На практике в качестве Ri и R2 используются резисторы стандартных номиналов, наиболее близких к расчетным значениям.
На рис. 5.11 изображена сбалансированная схема Г-образно-го аттенюатора. Схему такой конфигурации часто называют U-образным аттенюатором. В этой схеме номинал каждого последовательного резистора составляет половину значения резистора в схеме на рис. 5.10, а. Поэтому в качестве сбалансированного варианта схемы, изображенной на рис. 5.10, г, используется схема, показанная на рис. 5.11,6. Если аттенюаторы соединены последовательно (рис. 5.11, в), то полученную систему часто называют многосекционным (многозвенным) аттенюатором. Затухание, обеспечиваемое аттенюатором, увеличивается пропорционально числу используемых полусекций.