목차
1. Pin Diode
2. Switch
3. 위상천이기 (Phase Shifter)
4. 감쇠기 (Attenuator)    (1) 고정 감쇠기

4. 감쇠기 (Attenuator)

(2) 가변 감쇠기

여기서는 감쇠량을 아날로그적으로 연속 가변할 수 있는 가변 감쇠기의 회로구성과 동작에 대해 알아보겠습니다. 스위치로 감쇠량을 가변하는 방식은, 고정 감쇠기와 스위치의 간단한 조합일 뿐이므로 자세히 설명할 필요는 없는 듯 합니다. 단 스위치 방식의 가변 감쇠기에서 한가지 주의할 사항은, 감쇠량이 큰 감쇠기와 선로를 스위칭하여 교체하는 경우, 스위치의 격리도(isolation)이 감쇠량보다 충분히 커야한다는 점입니다.

우선 연속적으로 가변할 수 있는 감쇠기를 구현하기 위해서는, DC값으로 저항값을 조절할 수 있는 반도체가 필요할 것입니다. PIN 다이오드의 경우 순방향 저항값은 DC 바이어스 전류에 의해 조절이 가능하며,  MESFET의 경우 drain-source 단자간 저항성분이 gate 바이어스 전압에 의해 조절 가능합니다. 이러한 특징들로 인해 위의 두 가지의 반도체소자가 가변 감쇠기에 애용되고 있습니다. (시간이 되신다면 다양한 반도체의 특성에 대해 공부해보시길 권해드립니다)

연속 가변할 수 있는 감쇠기의 회로구성은 어떤 식으로 구현하면 될까요? 반도체 하나를 가변 가능한 저항소자로써 생각한다면, 3개의 저항소자를 사용하는 T형, π 형의 감쇠기 회로구조에서는 반도체도 3개가 필요하게 됩니다. T형, π 형 이외에 더 적은 수의 반도체를 사용하여 만들 수 있는 감쇠기는 없을까요..? 있습니다! 바로 Bridge-T 형이라 불리우는 감쇠기 회로이며, 이 회로의 구성도를 <그림 5-52>에 나타내었습니다. 각 저항의 값들은 우측 식을 통해 구할 수 있습니다.

<그림 5－52>　Bridge-T 형 감쇠기

예를 들어 3dB의 감쇠기는 아래와 같은 값으로 계산됩니다. (Zo = 50Ω)

R1 = 20.6 Ω  , R2 = 121.2 Ω

PIN 다이오드를 이용한 Bridge-T 형 가변 감쇠기의 회로 예를 <그림 5-53>에 나타내었습니다. 여기서 감쇠량을 작게 만드려면 D1의 전류를 크게하고 D2의 전류를 작게 만들면 됩니다. 반대로 감쇠량을 크게 하려면 D1의 전류를 작게, D2의 전류를 크게 합니다.

이 회로의 경우 D1, D2의 전류는 공통의 부하저항 R2를 통과하게 됩니다. V2를 크게하여 D2의 전류를 늘리면 R2에서 전압강하가 커지므로 D1의 전류가 감소하며, 반대로 V2를 작게하면 D2의 전류는 줄어들게 되어 D1의 전류가 증가하게 됩니다. 이러한 동작을 위해서는 V2를 변화시키면서 D1, D2의 저항값이 원하는 값이 되도록 R1 ~ R3 값을 결정해야 합니다. 이 회로의 장점은 하나의 단자로 감쇠량 조절이 가능하다는 점입니다. 만약 R1과 R2가 큰 값이라면 (수 kΩ), 초크 인덕터 L1, L2는 빼버려도 무관합니다.

<그림 5－53>　Bridge-T 형 감쇠기

Control Circuit 편은 이것으로 마무리하고, 다음 테마로 넘어가도록 하겠습니다. ^^

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