Almohadilla L

Un pad en L es una red compuesta por dos impedancias que, por lo general, se parecen a la letra "L" mayúscula cuando se dibujan en un diagrama esquemático de circuito. Se utiliza comúnmente para atenuación y adaptación de impedancia.

Un pad en L de altavoz es una configuración especial de reóstatos que se utiliza para controlar el volumen mientras se mantiene una impedancia de carga constante en la salida del amplificador de audio . ^[1] Consiste en un reóstato en paralelo y uno en serie conectados en una configuración en "L". A medida que uno aumenta la resistencia, el otro disminuye, manteniendo así una impedancia constante, al menos en una dirección. Para mantener la impedancia constante en ambas direcciones, se debe utilizar un pad en "T". En los sistemas de altavoces que tienen una red de cruce, es necesario mantener la impedancia hasta el cruce; esto evita desplazar el punto de cruce.

Una carga de impedancia constante es importante en el caso de los amplificadores de potencia de tubo de vacío , porque dichos amplificadores no funcionan de manera tan eficiente cuando se terminan en una impedancia muy diferente a su impedancia de salida especificada. Mantener una impedancia constante es menos importante en el caso de la electrónica de estado sólido .

En las bocinas de alta frecuencia, el L Pad se ve desde el crossover, no desde el amplificador. Los L Pads no necesariamente usan reóstatos de variación continua, sino un selector giratorio de múltiples posiciones conectado a resistencias en la parte posterior. Los transformadores con tomas no son L Pads; son autotransformadores . Los L Pads también se pueden usar a nivel de línea, principalmente en aplicaciones profesionales.

El pad L atenúa la señal al tener dos reóstatos separados conectados en una configuración en "L" (de ahí el nombre). Un reóstato está conectado en serie con el altavoz y, a medida que aumenta la resistencia de este reóstato, se acopla menos potencia al altavoz y disminuye la intensidad del sonido producido por el altavoz. El segundo reóstato está conectado entre la entrada y la tierra. A medida que aumenta la resistencia del primer reóstato, la resistencia del segundo reóstato disminuye, manteniendo constante la impedancia de carga (presentada en la entrada del pad L). El segundo reóstato generalmente tiene una conicidad especial (función de resistencia versus rotación) para adaptarse a la necesidad de una impedancia de entrada constante.

En aplicaciones de RF (radiofrecuencia), la red L es la base de muchos circuitos de adaptación de impedancia comunes, como la red pi empleada en amplificadores y la red T que es común en los transmatches.

La red L se basa en un procedimiento conocido como transformación serie - paralelo . Para cada combinación en serie de resistencia, R _S , y reactancia , X _S , existe una combinación en paralelo de R _P y X _P que actúa de manera idéntica al voltaje aplicado a través de la combinación en serie. En otras palabras, los componentes en serie y los componentes en paralelo proporcionan la misma impedancia en sus terminales. La relación de transformación es la relación entre las impedancias de entrada y salida de la red de adaptación de impedancias.

La transformación serie-paralelo permite reducir la impedancia de entrada a valores inferiores mientras se mantiene un voltaje en el circuito. Este sistema también funciona a la inversa. Las ecuaciones necesarias para esta transformación son las siguientes:

${\displaystyle Q={\frac {X_{S}}{R_{S}}}={\frac {R_{P}}{X_{P}}}={\sqrt {{\frac {R_{P}}{R_{S}}}-1}}}$

${\displaystyle R_{P}=R_{S}(Q^{2}+1)}$

$Estilo de visualización X=QR$

Para la resistencia R _s y la reactancia X _s en serie, R _p y X _p existen como una combinación en paralelo. Uno simplemente necesita conocer la impedancia de entrada R _p y elegir la impedancia de salida R _s . O, a la inversa, conocer R _s y elegir R _p . Tenga en cuenta que R _p debe ser mayor que R _s . Debido a que la reactancia depende de la frecuencia, la red L solo transformará las impedancias a una frecuencia.

La inclusión de dos redes L consecutivas crea lo que se conoce como una red T. Las redes T funcionan bien para adaptar un rango aún mayor de impedancias.

Si una fuente y una carga son resistivas (es decir, Z1 y Z2 tienen una parte imaginaria nula o muy pequeña), se puede utilizar un terminal L resistivo para unirlas. Como se muestra, cualquiera de los lados del terminal L puede ser la fuente o la carga, pero el lado Z1 debe ser el lado con la impedancia más alta. ^[2]

${\displaystyle R_{b}={\frac {Z_{2}}{\sqrt {1-Z_{2}/Z_{1}}}}\,}$

${\displaystyle R_{a}={\frac {Z_{1}Z_{2}}{R_{b}}}\,}$

Hay una pérdida de inserción inherente${\displaystyle Pérdida=10\log {\frac {P_{pad}+P_{load}}{P_{load}}}=-20\log {\frac {2{\sqrt {Z_{1}/Z_{2}}}}{1+(R_{a}+Z_{1})(R_{b}+Z_{2})/(R_{b}Z_{2})}}\,}$

donde = potencia disipada por la carga y = potencia disipada por las resistencias de las almohadillas. Los números positivos grandes indican que la pérdida es grande. ${\displaystyle P_{carga}\,}$${\displaystyle P_{pad}\,}$

La pérdida es una función monótona de la relación de impedancia. Cuanto mayor sea la relación, mayor será la pérdida.

Las almohadillas L del altavoz están diseñadas para coincidir con la impedancia del altavoz, por lo que comúnmente estaban disponibles con impedancias de 4, 8 y 16 Ω .

• Almohadilla Π
• Almohadilla en T

• Silver, H. Ward, Experimento n.° 21: La red L (radio práctica), QST, octubre de 2004, págs. 62-63
• Electrónica básica de audio para automóvil: "L-Pads" http://www.bcae1.com/lpad.htm
• Valkenburg, Mac E. van (1998), Datos de referencia para ingenieros: radio, electrónica, informática y comunicación (octava edición), Newnes, ISBN 0-7506-7064-9

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