معرفی تضعیف کننده نوری (الکترونیک)
تضعیف کننده نوری، دستگاهی است که برای کاهش سیگنال بکار می رود و به طور کلی دو نوع تضعیف کننده نوری ثابت و متغیر (بسته به نوع مقاومت) وجود دارد.
فناوری تضعیف کننده نوری
انواع مختلف تضعیف کننده نوری، دستگاه هایی هستند که در فضای آزاد و یا فیبر نوری، برای کاهش قدرت سیگنال نوری استفاده می شوند.
در حقیقت یک تضعیف کننده نوری برای جلوگیری از غلبه سیگنال های قوی بر گیرنده های نوری حساس یا متعادل کردن سطوح قدرت سیگنال در یک شبکه استفاده می شود.
بر حسب کاربرد، انواع مختلفی از تضعیف کننده های نوری وجود دارد. با ما همراه باشید تا در مورد این فناوری بیشتر بدانیم.
ساختار کلی یک تضعیف کننده نوری به چه شکل است؟
تضعیف کننده نوری یک دستگاه الکترونیکی است که برای کاهش قدرت یا دامنه سیگنال، بدون تأثیر قابل توجهی بر محتوای فرکانس آن استفاده می شود.
این دستگاه های الکترونیکی معمولاً در کاربردهای مختلفی مانند سیستم های صوتی، مخابرات، تست RF و ابزار دقیق استفاده می شوند.
رایج ترین نوع تضعیف کننده نوری، نوع تقسیم کننده ولتاژ است که از مقاومت هایی برای تقسیم ولتاژ سیگنال ورودی و تولید ولتاژ خروجی کمتر استفاده می کند.
با انتخاب مقادیر مناسب مقاومت، سیگنال را می توان با مقدار مشخصی کاهش داد.
تضعیف کننده نوری در دو گروه کلی دسته بندی می شوند:
- تضعیف کننده های ثابت
- تضعیف کننده های متغیر
انواع تضعیف کننده نوری ثابت و متغیر
تضعیف کننده های ثابت به گونه ای طراحی شده اند که مقدار ثابتی از تضعیف را ارائه دهند، به این معنی که سیگنال را به میزان مشخصی کاهش می دهند و آن سطح کاهش را حفظ می کنند.
این نوع تضعیف کننده ها، معمولاً یک مقدار ثابت مانند 3dB یا 10dB دارند و معمولاً برای مطابقت با امپدانس اجزای مختلف یا برای کنترل سطوح سیگنال در کاربردهای خاص استفاده می شوند.
از طرف دیگر تضعیف کننده های متغیر می توانند میزان تضعیف را با توجه به نیاز کاربر تنظیم کنند. آنها اغلب دارای یک دستگیره یا مکانیزم کنترلی هستند که به کاربر اجازه می دهد سطح تضعیف را در محدوده خاصی تغییر دهد.
این انواع از تضعیف کننده ها، معمولاً در موقعیت هایی استفاده می شوند که کنترل دقیق سطوح سیگنال مورد نیاز است، مانند تست و تنظیم اندازه‌گیری یا سیستم‌های صوتی.
بعلاوه، ساختار تضعیف کننده نوری به نوع و کاربرد آن نیز بستگی دارد، اما در این مقاله یک نمای کلی از ساخت نمونه های اصلی ارائه می شود.
مشخصات یک تضعیف کننده نوری
ساخت یک تضعیف کننده نوری، شامل انتخاب دقیق و چیدمان عناصر مقاومتی و سایر اجزای غیرفعال برای دستیابی به سطح مطلوب تضعیف و در عین حال حفظ یکپارچگی سیگنال و تطابق امپدانس است.
یک تضعیف کننده نوری بر اساس پیکربندی و نوع کاربرد، از بخش های مختلفی تشکیل می گردد که در ادامه، برخی از اجزای آن به طور کلی بیان می گردد.
کانکتورهای ورودی و خروجی
یک تضعیف کننده نوری دارای کانکتورهای ورودی و خروجی است که امکان اتصال سیگنال را فراهم می کند و بسته به طراحی و کاربرد خاص متفاوت هستند.
در اینجا به سه نوع متداول و پرکاربرد این اتصالات اشاره کرده ایم:
کانکتورهای RCA
معمولاً برای اتصالات سیگنال صوتی و تصویری استفاده می شود و با اندازه کوچک و سهولت استفاده شناخته می شوند.
کانکتورهای XLR
برای اتصالات صوتی متعادل، به ویژه در برنامه های صوتی حرفه ای استفاده می شوند. آنها دارای سه پایه برای اتصالات مثبت، منفی و زمین هستند که باعث کاهش نویز و کیفیت سیگنال برتر می شود.
اتصالات BNC
این کانکتورها اغلب در برنامه های ویدئویی و RF استفاده می شوند. آنها یک مکانیزم قفل منحصر به فرد دارند که اتصال ایمن و قابل اعتمادی را تضمین می کند (bayonet-style locking).
توجه داشته باشید که برخی از تضعیف کننده ها ممکن است ترکیبی از کانکتورهای مختلف داشته باشند که امکان انعطاف پذیری و سازگاری با دستگاه ها و سیستم های مختلف را فراهم می کند.
عنصر مقاومتی
تضعیف کننده حاوی یک عنصر مقاومتی است که معمولاً به شکل یک مقاومت ثابت یا ترکیبی سری یا موازی از مقاومت ها است. وظیفه اصلی عنصر مقاومت، جذب قدرت سیگنال و کاهش دامنه آن است.
همچنین به کنترل تطابق امپدانس بین منبع و بار کمک می کنند. از آنها برای ایجاد تقسیم کننده های ولتاژ استفاده می شود تا سطح سیگنال را کاهش دهند.
مقاومت ها معمولاً در یک پیکربندی خاص مانند شبکه نردبانی یا شبکه پی به هم متصل می شوند تا به ویژگی های میرایی مورد نظر دست یابند.
مقاومت های متغیر مخروطی
در یک تضعیف کننده نوری متغیر، مانند یک پتانسیومتر یا یک تضعیف کننده قابل تنظیم، عنصر مقاومتی با استفاده از مقاومت های مخروطی ساخته می شود.
این مقاومت ها در امتداد خود دارای مقاومت متغیری هستند که به کاربر امکان می دهد سطح تضعیف را تنظیم کند.
مقاومت های مخروطی پایداری حرارتی بهبود یافته و کاهش نویز را نیز ارائه می دهند، زیرا مواد مقاومتی به طور مساوی در طول مقاومت توزیع می شوند.
پیکربندی های مدار
در پیکربندی مدار یک تضعیف کننده، سیگنال ورودی به یک سر مقاومت سری متصل می شود، در حالی که سر دیگر مقاومت سری به محل اتصال مقاومت موازی و زمین متصل می شود.
مقدار مقاومت سری میزان تضعیف اعمال شده به سیگنال ورودی را تعیین می کند. مقاومت با مقادیر بزرگتر منجر به میرایی بیشتر می شود، در حالی که مقدار مقاومت کوچکتر منجر به تضعیف کمتر می شود.
مقاومت موازی برای تطبیق امپدانس تضعیف کننده نوری با منبع و امپدانس بار استفاده می شود و از انتقال صحیح سیگنال و به حداقل رساندن بازتاب اطمینان حاصل می کند.
تضعیف کننده نوری را می توان به روش های مختلفی پیکربندی کرد که این پیکربندی ها مشخصه های میرایی خاص دستگاه را تعیین می کنند. هر پیکربندی مزایای خاص خود را دارد و بر اساس نیازهای خاص مدار انتخاب می شود.
Pi-pad
در پیکربندی Pi-pad، سه عنصر امپدانس به صورت سری-موازی به هم متصل هستند. سیگنال ورودی به یک سر ترکیب سری متصل می شود، در حالی که سیگنال خروجی از محل اتصال بین ترکیب سری و موازی گرفته می شود.
Pi-pad معمولاً برای تطبیق امپدانس استفاده می شود و در مقایسه با T-pad تضعیف بیشتری را ارائه می دهد.
T-pad
در پیکربندی T-pad، سه عنصر امپدانس به صورت موازی به هم متصل هستند. سیگنال ورودی به یک شاخه از ترکیب موازی متصل می شود و سیگنال خروجی از محل اتصال بین دو شاخه دیگر به دست می آید.
T-pad تضعیف متوسطی را ارائه می دهد و اغلب در برنامه های صوتی استفاده می شود.
L-pad
پیکربندی L-pad شامل دو عنصر امپدانس است که به صورت سری و یک مقاومت متغیر متصل به موازات یکی از عناصر امپدانس هستند.
سیگنال ورودی به یک سر ترکیب سری متصل می شود و سیگنال خروجی از محل اتصال بین ترکیب سری و مقاومت متغیر گرفته می شود.
L-pad امکان تضعیف متغیر را با تنظیم مقدار مقاومت فراهم می کند و معمولاً برای کنترل صدا در مدارهای صوتی استفاده می شود.
اجزای غیرفعال
اجزای غیرفعال اضافی، مانند خازن ها یا سلف ها، ممکن است در مدار تضعیف کننده گنجانده شوند تا عملکرد آن را بهبود بخشند.
محفظه
تضعیف کننده نوری معمولاً در یک محفظه محافظ برای اطمینان از پایداری الکتریکی و مکانیکی محصور می شود. محفظه همچنین نقاط اتصال کانکتورهای ورودی و خروجی را فراهم می کند.
بسته به ساختمان کلی تضعیف کننده های نوری، محفظه ها می توانند در اشکال مختلف کروی، چند ضلعی و یا استوانه باشند.
سخن پایانی
به طور خلاصه، انواع تضعیف‌کننده نوری ثابت، سطح ثابتی از تضعیف و با یک مقدار ثابت را ارائه می‌دهند، در حالی که تضعیف کننده های متغیر، سطوح تضعیف قابل تنظیمی را در محدوده ای مشخص امکان پذیر می کنند.
هر دو نوع تضعیف کننده نوری، نقش مهمی در کاربردهای مختلف الکترونیکی و مخابراتی دارند.
و در آخر به شما کاربر عزیز پیشنهاد می کنیم که از محصولات اپتیکی شرکت بلورآزما هم دیدن کنید. در صورت نیاز، کاتالوگ محصولات نیز به صورت رایگان در اختیار شما عزیزان قرار داده شده است.
در صورت نیاز به مشاوره نیز می توانید با بخش روابط عمومی سازمان تماس بگیرید.
