衰减器的作用和用途 将放大器用作衰减器可以吗

    衰减器是在指定的频率范围内，一种用以引入一预定衰减的电路。一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻抗的欧姆数来标明。在有线电视系统里广泛使用衰减器以便满足多端口对电平的要求。如放大器的输入端、输出端电平的控制、分支衰减量的控制。衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。为帮助大家深入了解，本文Ameya360电子元器件采购网将对衰减器的相关知识予以汇总。

    衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。有源衰减器与其他热敏电阻相配合组成可变衰减器，装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。

    衰减器有以下基本用途：

    1） 控制功率电平：在微波超外差接收机中对本振输出功率进行控制，获得最佳噪声系数和变频损耗，达到最佳接收效果。在微波接收机中，实现自动增益控制，改善动态范围。

    2） 去耦元件：作为振荡器与负载之间的去耦合元件。

    3） 相对标准：作为比较功率电平的相对标准。

    4） 用于雷达抗干扰中的跳变衰减器：是一种衰减量能突变的可变衰减器，平时不引入衰减，遇到外界干扰时，突然加大衰减。

    从微波网络观点看，衰减器是一个二端口有耗微波网络。它属于通过型微波元件。

    负载阻抗之间插入一个衰减器，能够缓冲阻抗的变化。

    常用的固定衰减器有L型、T型、桥T型、π型等，其中L型属于不对称衰减器，主要用于阻抗匹配；而T型、桥T型、π型属于对称衰减器，主要用于衰减。经典的三种π型衰减器、T型衰减器和桥型衰减器，衰减效果较好，但是对于高频小信号，无源衰减网络选择π型或T型网络更加适合，因此选择π型网络做衰减。

    那么放大器可以用作衰减器吗？这是一个非常有趣的问题。表面看来这似乎有悖常理，但实际上人们想这么做确实有一些很好的理由。对于运算放大器来说，一个最有用的功能就是阻抗变换。在运算放大器之前，用上一个无源衰减器，或者将一个放大器用作衰减器，将能充分发挥运算放大器的这一功能。不过，必须事先注意一些问题。

    当将放大器用作衰减器时，放大器的增益小于单位增益(G < 1)。因此一个前提就是放大器必须配置成反相器，这是因为反相增益为G = –RF/RG，而同相增益为G=(RF/RG)+1。通过简单分析好像看出，可用作放大器/衰减器的唯一可行配置就是反相，实际上未必，就像前面所述，加在同相放大器之前的无源衰减器提供同相输出。但也可以用一个差分放大器或者差动放大器，这两者的增益都是G = RF/RG。于是，实际上既可以采用反相放大器、亦可以采用同相放大器作为衰减器…或者就作为放大器使用。

    无论形成功率衰减的机理和具体结构如何，总是可以用下式所示的两端口网络来描述衰减器。信号输入端的功率为P1，而输出端得功率为P2，衰减器的功率衰减量为A（dB）。若P1 、P2 以分贝毫瓦（dBm）表示，则两端功率间的关系为

    P2（dBm）= P1（dBm）－ A（dB）

    可以看出，衰减量描述功率通过衰减器后功率的变小程度。衰减量的大小由构成衰减器的材料和结构确定。衰减量用分贝作单位，便于整机指标计算。

    上面提到过将放大器用作衰减器时需要注意一些问题。首先，就是当所用的反馈电阻阻值非常大的时候，这将带来几种隐患：一是系统噪声增大，二是失调电压变高，还有就是稳定性问题。较大的反馈电阻，加上放大器的输入和杂散电容，将会在放大器的反馈响应中引入一个极点，从而带来附加相移，进而减小放大器的相位裕度，并导致不稳定。

    还有一个更重要的考虑因素就是噪声增益，以及它如何与放大器稳定性相关。切记，这里指的是噪声增益，而非决定放大器稳定性的信号增益。无论是反相还是同相放大器，此噪声增益都一样，均与同相增益相等。例如一个反相放大器，其信号增益为-0.5，同时还有一个1.5的噪声增益。一旦噪声增益确定，就可以转换成开环增益和相位图，来检查放大器的相位裕度和稳定性。如果在所选噪声增益上，其相位裕度为45°以上，该放大器工作才会稳定，如果小于45°，就可能出问题。