voltage-variable-attenuator/

Аттенюаторы управляемые напряжением или АУН (voltage variable attenuator, VVA) находят применение во многих задачах. Можно подключить к АУН потенциометр и плавно менять аттенюацию в широких пределах. Также АУН можно управлять автоматически, что позволяет сделать АРУ , аудиокомпрессор, регулировку выходной мощности трансивера, и так далее.

Онлайн и в литературе описано больше одной схемы АУН. Изучив варианты, я остановился на схеме, придуманной Реймондом Во (Raymond Waugh). Схема описана в нескольких публикациях, например в Avago AN1084: A Low-Cost Surface Mount PIN Diode π Attenuator [PDF] . В этой статье используются PIN-диоды Avago HSMP-3810, которых у меня, естественно, нет. Но из статьи Коммутация ВЧ сигналов при помощи диодов мы помним, что с сигналами небольшого уровня диоды 1N4148 справляются ничем не хуже PIN-диодов.

Схема получилась следующей:

Она работает как обычный аттенюатор по П-схеме , где диоды используется в роли управляемых напряжением резисторов. Рассмотрим два граничных случая. Когда на схему подано максимальное управляющее напряжение, диоды D1 и D2 открыты по ВЧ, а диоды D3 и D4 закрыты. Фактически, получили КЗ между входом и выходом, с точностью до потерь на диодах. Аттенюация минимальна. Когда же управляющее напряжение равно нулю, D1 и D2 закрыты, а D3 и D4 открыты. ВЧ сигнал оказывается притянут к земле через C4 и С5. Аттенюация максимальна.

Между этими двумя крайностями аттенюация будет где-то посередине между максимальной и минимальной. Номиналы резисторов подбираются эмпирически по минимуму вносимых потерь и КСВ на интересующих частотах.

В моем исполнении аттенюатор вышел таким:

А вот зависимость аттенюации от управляющего напряжения:

На КВ аттенюатор обладает гладкой АЧХ, а также КСВ ≤ 1.5 при любом уровне аттенюации. При питании стандартным напряжением 13.8 В вносимые потери составили 3.5 dB, а потребление тока — 20-25 мА в зависимости от аттенюации. Когда схема обесточена, она обеспечивает изоляцию портов > 50 dB и имеет высокий КСВ. Уровень входного сигнала стоит ограничить где-то -30…-20 dBm. При превышении этого уровня схема продолжает работать, но начинают быстро расти нелинейные искажения .

Меня интересовало поведение схемы на частотах до 30 МГц, но она работает и на более высоких частотах. В данном исполнении — где-то до 150 МГц, если вы не против КСВ 2.5 в худшем случае и некоторой неровности АЧХ при аттенюации более 30 dB. Если же вас интересуют еще более высокие частоты, рекомендую прочитать AN1084. Статья описывает аттенюатор, хорошо работающий на частотах до 3 ГГц.

Дополнение: Схема ВЧ усилителя управляемого напряжением

admin

Share
Published by
admin

Recent Posts

Консоль удаленного рабочего стола(rdp console)

Клиент удаленного рабочего стола (rdp) предоставляет нам возможность войти на сервер терминалов через консоль. Что…

2 месяца ago

Настройка сети в VMware Workstation

В VMware Workstation есть несколько способов настройки сети гостевой машины: 1) Bridged networking 2) Network…

2 месяца ago

Логи брандмауэра Windows

Встроенный брандмауэр Windows может не только остановить нежелательный трафик на вашем пороге, но и может…

2 месяца ago

Правильный способ отключения IPv6

Вопреки распространенному мнению, отключить IPv6 в Windows Vista и Server 2008 это не просто снять…

2 месяца ago

Ключи реестра Windows, отвечающие за параметры экранной заставки

Параметры экранной заставки для текущего пользователя можно править из системного реестра, для чего: Запустите редактор…

2 месяца ago

Как управлять журналами событий из командной строки

В этой статье расскажу про возможность просмотра журналов событий из командной строки. Эти возможности можно…

2 месяца ago