¿Qué es un Atenuador?
Un atenuador es un componente que atenúa una señal de entrada hasta un nivel deseado y adecuado.
A veces se escribe ATT, acrónimo de Attenuator (atenuador). Los atenuadores se utilizan principalmente en circuitos electrónicos, pero en un sentido más amplio, los atenuadores se refieren a todos los dispositivos que reducen magnitudes físicas. Por ejemplo, un atenuador óptico fijo, un dispositivo que ajusta el nivel de potencia óptica en una red de comunicación por fibra óptica a un rango adecuado, es un tipo de atenuador.
Sin embargo, este documento se limita a los atenuadores como componentes/equipos electrónicos. Los atenuadores están disponibles con atenuación fija o variable, mientras que los atenuadores variables pueden reducir la señal de entrada a cualquier nivel deseado manteniendo la adaptación de impedancia de la línea de señal. La cantidad de atenuación proporcionada por un atenuador suele expresarse en decibelios (dB).
Usos de los Atenuadores
Los atenuadores se utilizan principalmente en equipos industriales, como sistemas de medición en el campo de la medición industrial, diversos equipos de comunicaciones y equipos de radar. En aplicaciones de consumo, algunos ejemplos se utilizan en los mecanismos de control de volumen de algunos amplificadores de audio.
Otra aplicación importante de los atenuadores es su incorporación en el lado del terminal de entrada de los medidores de potencia utilizados para medir la potencia de alta frecuencia. El objetivo es atenuar la señal de entrada del receptor hasta un nivel adecuado antes de introducirla en un Medidores de potencia de alta sensibilidad cuando la señal de entrada del receptor está a un nivel bastante alto.
Principio del Atenuador
Las resistencias variables se utilizan generalmente para ajustar el nivel de señal en circuitos electrónicos, pero al cambiar el valor de la resistencia también cambia la resistencia de carga del amplificador. Si la impedancia de salida del amplificador es lo suficientemente pequeña, los cambios en la resistencia de carga pueden ignorarse, pero en las líneas de transmisión en las que la adaptación de impedancias es un requisito previo, los cambios en la resistencia interrumpirán la adaptación de impedancias, lo que supondrá un obstáculo para la transmisión de la señal.
Por otro lado, los atenuadores se caracterizan porque la resistencia combinada del atenuador y la carga es igual a la resistencia de la carga sola vista desde el terminal de salida del amplificador. En otras palabras, en los atenuadores se mantiene la adaptación de impedancias, por lo que no se produce distorsión de la forma de onda de la señal ni siquiera en circuitos de alta frecuencia.
La configuración básica del circuito de un Atenuadores consiste en tres resistencias conectadas en forma de T y en forma de π, donde los valores específicos de resistencia pueden calcularse con relativa facilidad determinando la impedancia característica y el factor de atenuación de tensión. También puede calcularse el valor de la corriente que circula por cada resistencia, lo que permite determinar la potencia que consume la resistencia.
Los atenuadores siempre generan calor porque consumen energía al atenuar las señales. Por lo tanto, hay que tener suficiente cuidado para utilizar el atenuador a la potencia nominal o por debajo de ella. En particular, los atenuadores que manejan potencias elevadas generan mucho calor, por lo que se recomienda considerar el uso de atenuadores de potencia con un disipador de calor instalado.
Tipos de Atenuadores
1. Atenuadores de Tipo F
Se trata de un tipo común de atenuador utilizado en sistemas de transmisión de señales de antena, etc. El tipo F hace referencia a los contactos (conectores) tipo F de 75 Ω utilizados en equipos de radiodifusión y equipos de comunicaciones como televisores.
Otros tipos de conectores son los conectores de tipo N y BNC utilizados en equipos de medición, y los conectores de tipo M utilizados en radioaficionados. En muchos casos se suelen utilizar niveles de atenuación de 3 dB, 6 dB, 10 dB y 20 dB.
2. Atenuadores Tipo F para Terminales Atornillables
Los terminales atornillables son aquellos que tienen un terminal atornillable en un lado y un tornillo de conector tipo F macho en el otro. Los Atenuadores tipo F para terminales atornillables solían utilizarse con frecuencia en el pasado, pero hoy en día no se utilizan mucho.
La razón es que los terminales de rosca no están bien apantallados y pueden entrar fácilmente señales no deseadas del exterior.
3. Atenuadores de Impedancia Constante
El circuito interno de un atenuador de impedancia constante es un atenuador tipo T o π formado por tres resistencias, tal y como se ha descrito en el apartado anterior. Dependiendo de la impedancia de la línea de transmisión, se trata de un sistema de 50 Ω o 75 Ω, o bien de un sistema de 600 Ω.
El uso de un atenuador de tipo impedancia constante proporciona una atenuación precisa y mantiene la adaptación de impedancias. Se evitan las reflexiones de la señal y se puede lograr una transmisión estable de la señal.
4. Atenuador Escalonado de Impedancia Constante
Los atenuadores escalonados de impedancia constante permiten ajustar fácilmente la atenuación del nivel de señal mediante un conmutador. Los analizadores de espectro y los generadores de señal utilizan atenuadores de paso de impedancia fija.
5. Atenuadores de Impedancia Variable
Como se ha mencionado anteriormente, un atenuador es un atenuador de impedancia constante. Los atenuadores de impedancia variable se denominan a veces atenuadores. Se trata principalmente de un circuito de atenuación con una configuración simple de resistencias divididas, generalmente con una impedancia alta en el lado de entrada y una impedancia baja en el lado de salida.
Estos atenuadores no plantean problemas con las señales eléctricas de baja frecuencia, como las de voz, ya que la señal reflejada es casi despreciable. Sin embargo, para las señales de alta frecuencia, como las emisiones de TV, no se pueden utilizar atenuadores de impedancia variable porque provocan desajustes.