Pi-Dämpfungsglied-Rechner

Ein Pi-Dämpfungsglied ist ein passives Netzwerk aus drei Widerständen in Form des griechischen Buchstabens Pi. Zwei Parallelwiderstände verbinden den Eingangs- und Ausgangsknoten jeweils mit Masse, ein Serienwiderstand verbindet die beiden Knoten. Das Netzwerk senkt Signalspannung und Leistung und stellt dabei an beiden Anschlüssen die gewünschte Impedanz bereit. Es eignet sich zwischen angepassten HF-Stufen, Messgeräten, Audioschaltungen und Übertragungsleitungen. Dieser Rechner entwirft ein symmetrisches Glied mit gleicher Quell- und Lastimpedanz. Er wandelt die Dämpfung in Dezibel in den Spannungsverhältnisfaktor K um: K = 10 hoch (Dämpfung geteilt durch 20). Jeder Parallelwiderstand ist Z mal (K + 1) geteilt durch (K - 1). Der Serienwiderstand ist Z mal (K zum Quadrat - 1) geteilt durch 2K. Das angezeigte Spannungsverhältnis beträgt 1 geteilt durch K. Anpassung ist wichtig, weil ein beliebiger Widerstandsteiler die von Quelle und Last gesehene Impedanz verändert. Ist eine Leitung nicht mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen, können Reflexionen HF-Messungen verfälschen und die übertragene Leistung verringern. Ein korrekt berechnetes Glied erhält die Nennimpedanz, wenn beide Enden passend abgeschlossen sind. Üblich sind 50 Ω für HF-Messgeräte, 75 Ω für Video- und Kabelanwendungen sowie 600 Ω in älteren Audioschnittstellen. Reale Widerstände besitzen Toleranzen und parasitäre Induktivität sowie Kapazität. Wähle verfügbare Werte nahe den berechneten Sollwerten und prüfe anschließend die resultierende Dämpfung und Rückflussdämpfung. Für Präzision sind meist eng tolerierte Dünnschichtwiderstände vorzuziehen. Bei hohen Frequenzen werden Gehäusegröße und Layout Teil des Netzwerks. Kurze Verbindungen, eine durchgehende Masse und symmetrische Platzierung verringern unerwünschte Reaktanzen. Die gesamte dissipierte Signalleistung wird in den Widerständen zu Wärme. Prüfe die Belastbarkeit jedes Bauteils, besonders bei geringer Dämpfung oder hoher Eingangsleistung. Dieser ideale Rechner setzt gleiche, rein ohmsche Impedanzen voraus und modelliert weder Frequenzgang noch ungleiche Abschlüsse, reaktive Lasten oder Maximalleistung. Überprüfe den praktischen Entwurf mit einer Schaltungssimulation oder einem Netzwerkanalysator über die vorgesehene Bandbreite.