Dämpfungsglied

Ein Dämpfungsglied, engl.: "damping pad" oder "attenuator", ist ein Element, das in den Signalweg eines Signals geschaltet wird, um das Signal in seiner Amplitude oder seinem Pegel zu verringern. Auch ein Spannungsteiler ist ein Dämpfungsglied.

Man unterscheidet zum Beispiel mechanische, elektronische und optische Dämpfungsglieder. Mechanische Dämpfungsglieder werden oft zur Reduktion von nach außen dringenden ungewünschten Schwingungen verwendet. Dämpfungsglieder haben in einem weiten Frequenzbereich eine konstante Dämpfung. Davon zu unterscheiden sind frequenzabhängige Elemente, wie Hochpass, Tiefpass oder Bandpass.

Optisches Dämpfungsglied

Optische Übertragungssysteme sind so ausgelegt, dass sie Signale über lange Glasfaserverbindungen übertragen können. Die Sendeleistung der Laserdiode im Sender muss also entsprechend hoch sein, damit trotz Leitungsdämpfung auf der Empfängerseite ein ausreichender Signalpegel erreicht wird. In der Praxis gibt es jedoch die Situation, dass zwei Übertragungsgeräte, die nicht weit voneinander entfernt sind, optisch miteinander verbunden werden. In solchen Fällen wird zwischen Sender und Empfänger ein Dämpfungsglied in die Übertragungsstrecke eingebaut, damit die hohe Sendeleistung nicht die Empfangsdiode übersteuert. Das Dämpfungsglied erhöht also die Dämpfung und simuliert damit eine längere Glasfaserstrecke.

Elektrisches Dämpfungsglied

Beispiel eines π-Dämpfungsglied

Zur Berechnung der Widerstände R1 und R2 in Abhängigkeit von Z und dem dem Dämpfungsfaktor $v=U2/U1$ , werden erstmal Ersatzwiderstände gebildet.

Ersatzwiderstand Rers3

Der erste Ersatzwiderstand heißt Rers3 und wird aus dem Widerstand R2 und dem Parallelwiderstand Z gebildet. Dabei lautet die Formel wie folgt:

$Iers3=I2.2+I2.3$
$U2/Rers3=U2/R2+U2/Z$
$1/Rers3=1/R2+1/Z$
$Rers3=(R2*Z)/(R2+Z)$

Ersatzwiderstand Rers2

Der zweite Ersatzwiderstand heißt Rers2 und wird aus dem Ersatzwiderstand Rers3 und dem Reihenwiderstand R1 gebildet. Dabei lautet die Formel wie folgt:

$Uers2=U1.1+U2$
$Rers2=R1+Rers3$

Durch einsetzen von $Rers3=(R2*Z)/(R2+Z)$ ergibt sich dann folgende Formel für denn Ersatzwiderstand Rers2:

$Rers2=R1+(R2*Z)/(R2+Z)$
$Rers2=(R1*(R2+Z))/(R2+Z)+(R2*Z)/(R2+Z)$
$Rers2=((R1*(R2+Z))+(R2*Z))/(R2+Z)$
$Rers2=((R1*R2+R1*Z))+(R2*Z))/(R2+Z)$

Die endgültig Formel für denn Ersatzwiderstand lautet dann wie folgt:

$Rers2=(R1*R2+R1*Z+R2*Z)/(R2+Z)$

Ersatzwiderstand Rers1

Der dritte Ersatzwiderstand heißt Rers1 und wird aus dem Widerstand R2 und dem paralell liegendem Ersatzwiderstand Rers2 gebildet. Dabei lautet die Formel wie folgt: