一般电容满足条件C1=C2>>C3,电容值越大,通低频性能越强,通高频时处于短路。故在中、低音频区,C3可视为开路,作为低通滤波器;电容值越小,通低频时处于断路,通高频能力越强。故在中、高音频区,C1、C2可视为短路,作为高通滤波器。
当RP1的滑臂在最左端时,对应于低频提升最大的情况 ,低频提升图如图8所示。当RP1的滑臂在最右端时,对应于低频衰减最大的情况,低频衰减图如图9所示。
图8 低频提升图
图9 低频衰减图
低频提升图如图8所示。它是一个一阶有源低通滤波器,其增益函数的表达式为
当f<fL1时,C2可视为开路,运算放大器的反向输入端视为虚短,同相和反相输入端与地之间电压相等,R4的影响可以忽略,此时电压增益为 (7)
在f=fL1时,因为fL2 =10fL1 ,故可由式(2)得出 (8)
此时电压增益相对AVL下降3dB。在f=fL2时
模为 (10)
此时电压增益相对AVL下降17dB。
同理可以得出图9低频衰减的相应表达式,其增益相对于中频增益为衰减量。
当f>f0时 ,C1、C2可视为短路,作为高通滤波器。音调控制器的高频等效电路(星型)图如图10所示。
图10 音调控制器高频等效电路(星型)图
R4与R1、R2组成星形连接,将其转换成三角形连接后的电路如图11音调控制器高频等效电路(三角形)图。电阻的关系式为
若取R1=R2=R4,则Ra=Rb=Rc=3,R1=3,R2=3R4。
图11 音调控制器高频等效电路(三角形)图
RP2的滑臂在最左端时,对应于高频提升最大的情况,高频提升电路图如图12所示。
图12 高频提升电路图
RP2的滑臂在最右端时,对应于高频衰减最大的情况。高频衰减电路图如图13所示。
图13 高频衰减电路图
当RP2滑至最左端时,所示电路是一个一阶有源高通滤波器,电压增益为
其中
当f<fH1(w<w3)时,C3视为开路,此时电压增益AV0=-1(0dB) 。 在f=fH1时,因fH2=10fH1,得
(19)
此时电压增益AV3相对于AV0提升了3dB。
在f=fH2时 (20)
此时电压增益AV4相对于AV0提升了17dB。 当f > fH2时,C3视为短路,此时电压增益为
(21)
同理可以得出RP2滑至最右端电路的相应表达式,其增益相对于中频增益为衰减量。通常先提出对低频区fLx处和高频区fHx处的提升量或衰减量x(dB),再根据下式求转折频率fL2(或fL1)和fH1(或fH2),即
本设计中对于音调控制模块的技术指标设置是1kHz处增益为0dB,100Hz和10kHz处有±12dB的调节范围,AVL=AVH≥20dB;根据上述公式可得出:fL2是400Hz,fH1是2.5kHz。
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