电路的工作原理及其设计方法。 3.4音调控制器
主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,理想的控制曲线如图3.4.1
图3.4.1
f0(等于1kHz)表示中音频率,要求增益AV0=0dB? fL1表示低音频转折频率,一般为几十赫兹 fL2(等于10fL1)表示低音频区的中音频转折频率 fH1表示高音频区的中音频转折频率
fH2(等于10fH1)表示高音频转折频率,一般为几十千赫兹
音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减,中音频的增益保持0dB不变。因此,音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器构成。
设电容C1= C2>> C3,在低频区C3可以视作开路, 电路作为低通滤波器;在中高
频区,C1、 C2可以视为短路,电路作为高通滤波器。
具体分析如下: (1)当f?f0时
1当RP1的滑臂在最左端低频时,对应于提升最大的情况,如图3.4.3。 ○
2当RP1的滑臂在最右端时,对应于低频衰减最大的情况,如图3.4.4。 ○
分析表明,图2.4.2所示电路是一个一阶有源低通滤波器,其增益函数的表达式为:
?·?A(j?)??VoVi??RP1?(j?)/?21?R2? (式3.4.1) R11?(j?)/?1式中?1?1或者RP1C2fL1?1
2?RP1C2?2?(RP1?R2)RP1R2C2(RP1?R2)f?, 或L22?RP1R2C2
图2.4.3所示电路是一个一阶有源低通滤波器,当f?fL1时,C2可视为开路,运放的反向输入端可以视为虚地,R4的影响可以忽略,其增益函数的表达式为:
1?R2)AVL?(RPR1
在当f?fL1时,因为fL2?10fL1,故可由下式:A(j?)??VoVi??·??RP1?(j?)/?21?R2? R11?(j?)/?1?RP1?R21?j0.1RP?R2??0.5AVL 得:AV1?? 计算其模: AV1??1R11?j2R1?此时的电压增益相对于AVL下降了3dB。 在当f?fL2时,,故可由式3.4.1
?得:AV2?RP1?R21?jRP?R22?????0.14AVL 计算其模: AV2??1R11?j10102R1此时的电压增益相对于AVL下降了17dB。
同理可以得出图3.4.4所示电路的相应表达式,其增益相对于中频区的衰减量。 (2)当f?f0时
C1、C2视为短路电路作为高通滤波器的等效电路如图3.4.5:
将C1、C2视为短路,R1、R2、R4从星型连接改做为三角形连接后的电路图如图3.4.6:
Vi
Vo
RP
若取R1=R2=R4,则Ra=Rb=Rc=3R1=3R2=3R4
1当RP2的滑臂在最左端高频时,对应于高频提升最大的情况,如图2.4.6: ○
2当RP2的滑臂在最右端时,对应于高频衰减最大的情况如图3.4.8。 ○
分析表明,图3.4.7所示电路是一个一阶有源高通滤波器,其增益函数的表达式为:
??A(j?)??VOVi??Rb1?(j?)/?3? (式3.4.2) Ra1?(j?)/?4式中?3?1或者
(Ra?R3)C3fH1?1
2?(Ra?R3)C3?4?1RC, 或fH2?12?RC
3333当f?fH1(???3)时,C3视为开路,此时电路电压增益AVO=-1(0dB)。 在当f?fH1时,因为fH2?10fH1,由式2.4.2得AV3=2AVO 此时电压增益AV3相对于AVO提升了3 dB。
102在当f?fH2时,C3视为开路,此时电压增益AV4=
AVO