高频、中频与低频

电子电路

为何要学习高频电路的知识

电子电路可以分为模拟电路与数字电路，而模拟电路又可以分类为低频率电路与高频电路。

一般的电子技术人员，首先尝试设计或制作的，大多以数位电路或低频率电路为主，此较少从高频电路开始的。其主要原因是，高频电路较难去理解，往往所制作出的电路无法如预期的设计目标动作。

但是，如果忽略了高频电路的基本常识，也可能使所设计出的数位电路或低频率电路不能成为最适当，甚至於可能会造成动作的不稳定。

相反地，如果能够熟悉高频电路，也可以提高数位电路或低频率电路的设计水准。近些年，无论是数位电路或以直流为主的测试仪器电路，对於处理系要求高速化，结果也使得高频电路的基本常识相当重要。

低频率电路与高频电路的区别

为了了解高频电路的特征，在此，对低频率电路与高频电路作一此较。如下图1所示的为低频率电路与高频电路的此较。图（a）为低频率电路，图(b)为高频电路。首先，说明信号的流通。由於在低频率电路的信号其波长较长，一般可以忽略时间因素。因此，振荡器的输出端舆放大器的输入端可视为同一信号。也即是，在低频率电路中的信号流通如箭头的方向所示，成为闭回路，此也称的为集中常数的考虑方法。而在高频电路中，由於波长较短，不可以忽略时间的要素。在同一时间的振荡器输出端，中途的电缆线上，放大器的输入端的信号就非同一信号，也就是说信号像电波一样传输着，这种考虑电路问题的方法称为分布常数。

一般地，在集中常数电路中的低频电路中，对於电缆线的限制较少，可以使用一般的隔离线，重视杂讯兴频率特性。而在分布常数电路中的高频电路中，为了不使信号发生传送路径上的失真，使用同轴电缆线，重视特性阻抗。

在放大器的输出端所连接的负载如下：

图(a)低频率电路为定电压驱动……即使负载阻抗有变化，输出电压也一定，放大器的输出阻抗Zo舆负载的阻抗ZL的关系为Zo

图b高频电路为功率驱动……信号的单位为功率，从负载能够取出的最有效功率为在Zo=ZL状态下，也即是在阻抗匹配( Impendance matting)状态下。因此，低频率电路与高频的电路分析的考虑方法方法下一样。

集中常数电路与分布常数电路

下图所示的为以传送路线为例子，说明集中常数电路的分析方法与分布常数电路的分析方法。

实际上，无论任何低频/高频电路，也都存在有电阻R，电容器C，线圈L。可是，如图(a)所示，在传送路径很短的情况下，或者在低频率信号的场台，可以忽略R，L，C的存在，当做集中常数处理。如此，可以使电路分析简单化。

而在图(b)的场合，在传送路径较长，或者在高频信号的场合，不可以忽略R，L，C的存在。随着时间的经过，信号在传送路径(路线)上，会以①→②→③的情况前进。

电声标准

根据国际电工协会IEC581标准，和我国的GB/T14277-93国家标准，是这样划分频段的：

30－150Hz为低频段，

150－500Hz为中低频段，

500－5KHz为中高频段，

5K-16KHz高频段。

以上2个电声技术标准都没有列出16KHz以上的频段叫什么，在不规范的技术标准中，有人把这一段叫作超高频段。

根据IEC581国际标准的规定，家用声频功率放大器的合格标准为40Hz－12.5KHz，振幅容差（不均匀度）应小于5dB。按照这个标准，目前市售优质功放都好于这个指标。

在家用优质前置放大器中，低音调节点一般设置在80Hz，中音调节点一般设置在1Kz，高音调节点一般有3种设置法，8KHz、10KHz、12KHz。

人耳理论上的可听域为20－20KHz，但实际上大多数25岁以上的成年人听不到16K以上的声音，如果对听觉不注意保护，如经常使用劣质耳机，那么可听域的高频损失还会提前加大。比如，大多数成年人都听不到电视机高压包的高频哼声，这个声音虽然比较轻，但还是可以听到的，大多数小孩子都可以听到，但没有经过听觉训练的成年人基本都说听不到，这个高频哼声是16KHz。

现代优质音频放大器的频段可以覆盖0－250KHz，也就是可以放大次声波和超声波。虽然我们听不到大多数频段声音，但这些不可听的频段参与了谐波的生成，对放大器的保真度有重要意义。