アッテネータ回路について教えて下さい。

質問

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%8D%E3%83%BC%E3%82%BF

ここに書かれたあるようにアッテネータの回路にはT型とπ型があるようなのですが、単純に抵抗器２つで分圧するだけではなぜだめなのでしょうか？

例えば、T型不平衡回路の図でRs2を取り除けばRs1とRpの抵抗値だけで簡単にゲインを計算出来て便利なように思うのですが、
なぜRs2が必要になってくるのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

回答No.2

KEN_2 · ベストアンサー

電圧受け渡しの高インピーダンスの回路の場合は分圧型の２個の抵抗で実現できますが、周波数特性が問題になる場合や広帯域の信号を扱う場合、入出力のインピーダンスのマッチングが必要になります。
高周波の信号を扱う場合もマッチングが必要で、マッチングを取らないと信号が乱れたり最悪の場合出力回路の素子が破壊・劣化する時があります。

　扱う信号に依りT型とπ型のインピーダンス・マッチングを考慮する必要が生じます。

お礼

ありがとうございます。

でも、インピーダンス・マッチングが必要になってくるのはMHzやGHzオーダーの周波数ですよね？
kHz程度までしか扱わないのであればマッチングは不要ということでしょうか？

それと「インピーダンス比と減衰量とが特定の関係」という意味が分かりませんでした。具体的にどういうことを指しているのでしょうか？

T型とπ型の選び方メリットデメリットなどがありましたら教えて下さい。

よろしくお願いいたします。

回答No.5

electron11

抵抗器２個式は分圧器と言います　３個式は減衰器と言います　違いは何か　ですね？

減衰器では減衰比が変わっても入出力インピーダンス一定になるよう決められます
インピーダンス一定ですから減衰比によって電圧（電力も）は一意に決まり計算不要です

分圧器は分圧するだけですから入力インピーダンスを一定にしても分圧比によって
出力インピーダンスが変わりますから一々計算しなければなりません　面倒です

分圧器はオシロスコープのプローブに利用されてます（分圧比固定）
通常オシロスコープ入力は１MΩに終端されております
プローブ内の９MΩとオシロスコープ内の１MΩで1/10に分圧され
外からは入力インピーダンスは１０倍の１０MΩになる代わりに1/10に減衰します

T型とπ型の違いは信号路に抵抗器が一個入るか二個入るかで違いがあります
T型は等価インダクタンスが二個入る事になり高周波域で差が出るのです
長さあるものは等価インダクタンスを持ちます
どれほどの違いがあるかは実験した事ありませんが高い周波数（GHｚ）を扱う時はπ型を使いました

音声周波数でも電話線等は何ｋｍも伝送しますから分布定数扱いになります
マッチングしませんと反射が起こりエコーになります　効率良く伝送されません　ロスになるのです
音声帯域は昔から600Ωに規格化されており測定器もそのように作られております。

回答No.4

KEN_2

ANo.2 です。

>・・・・・
>kHz程度までしか扱わないのであればマッチングは不要ということでしょうか？
家庭用のオーディオAMPなどでは不要ですが、コンサート会場のPAやミキサー関係は厳密にマッチングを考慮した信号関係になっています。
身近なところで、kHzオーダーの周波数帯でも厳密にT型とπ型のアッテネータ（以下ATT）を使用しているのが電話回線のネットワークです。
自宅にある固定電話の内にもT型ATT切り替え型の1・2個が実装されています。
電話回線のインピーダンスは600Ωで、回線損失や入出力レベル範囲が規定されており需要家への距離や工事用ケーブルなど机上の計算とほぼ一致するのがマッチングを守っているからなのです。

さてT型とπ型の応用ですが、
T型とπ型の単独使用ではどちらも差はないですが
ATT切り替え型の場合T型を２段3段と組合わせていきます。
π型の場合多段接続の場合接続点の抵抗が合成出来るので1本抵抗が節約出来ます。
使用部分の目的でT型とπ型を使い分けます。（明確な基準はありません）

回答No.3

noname#101087

>..... kHz程度までしか扱わないのであればマッチングは不要ということでしょうか？

「マッチング」というより、「入出力抵抗値の問題」といったほうがピンとくるのかも…。
たとえば 50 オーム用のものを 75 オーム系に流用すると、減衰量が狂ってしまいますね。
自作回路などで入出力抵抗値がわかってれば、逆 L など抵抗 2 個で設計すれば済むのでしょうけど…。

>「インピーダンス比と減衰量とが特定の関係」という意味が分かりません ....

入出力抵抗値が異なると、抵抗値が左右対称になりません。
その場合に減衰量を変えてみると、左右端のどちらかの抵抗が不要になるポイントがある、ということ。
入出力抵抗値と減衰量の関係から抵抗 2 個で済む、というケースです。

回答No.1

noname#101087

入力 - 出力のインピーダンス・マッチングをするには、R が三個要るのです。
インピーダンス比と減衰量とが特定の関係だと、二個で済みますけど。

マッチングなど、どうでもよいのなら、二個で済むでしょう。