实现负载隔离与匹配的音频测试附件
出处:jannyrose 发布于:2006-06-27 09:39:36
若要将一个600Ω的音频电路连接到一个50Ω或75Ω电路或测试仪器上,就需要一个阻抗匹配电路;或者对电路作隔离时,还需要一个变压器。两种方法各有利弊。常见的变压器可以用低至1.5 dB的典型损耗实现阻抗匹配,提供直流隔离作用,并能用于平衡或不平衡运行的600Ω初级电路。高质量变压器的通带可以适合于音频300 MHz ~ 15 kHz的范围,并具有程度的振幅变化。但是,可以使600Ω与50Ω或75Ω匹配的变压器并不容易得到,而且可能价格昂贵。
一个损耗、固定值阻抗匹配电路(或衰减器pad)可以提供频率恒定的音频阻抗转换,只需两只电阻器。虽然一个pad可以提供有用的阻抗匹配功能,但它的插入损耗也很可观,在600Ω ~ 75Ω转换时的损耗为14.8 dB,600Ω ~ 50Ω转换时的损耗为16.6 dB,两种情况均会给动态范围带来不可接受的损耗。
作为一组测试附件的一个部分,这种低成本、可切换的双阻抗转换电路包括一个普通变压器和两个具备损耗的pad(参考文献1)。一个廉价的普通变压器能将600Ω初级输入阻抗降至100Ω的中等阻抗水平(图1)。开关S1选择100Ω ~ 50Ω或100Ω ~ 75Ω的损耗pad。该装置的构建采用要求并不严格的点对点接线,虽然这一设计使用了一个Hammond 1590LB冲压成形铝壳作屏蔽和密封,以支持三个Amphenol RFX系列BNC面板安装、绝缘框型输入、输出插座。T1是Mouser Electronics的42TM031音频变压器,电阻器为0.5W金属膜电阻器,±1%公差。以批量折扣计算,总体材料成本低于20美元。

为了在600Ω测试装置中作频响和衰减验证,将两个独立部件背对背地通过50Ω或75Ω端子连接起来。将600Ω ~ 600Ω传输损耗测量值减半,就可得到单个部件的测量值数据(表1)。

计算出100Ω ~ 50Ω损耗pad的插入损耗为7.7 dB,而100Ω ~ 75Ω损耗pad的插入损耗为4.8 dB。从测得的损耗中减去这些值,即可得到变压器的中心带宽损耗为1.3 dB ~ 1.5 dB。因选定输出端口至未用输出端的寄生耦合而产生的插入损耗大于40 dB。将一个普通变压器与两个损耗pad组合在一起,可以地发挥两种技术的优势。
低成本变压器具有适中的插入损耗,并提供直流隔离和良好的频率响应。另外,变压器的低频滚降有助于减少60 Hz的交流声和低频噪声。电绝缘的输入插孔可以将变压器输入端连接至平衡或接地的600Ω信号源。
参考文献:
[1]. BNC datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/BNC_2319479.html.
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