求计算分频电容

冰岛

自制一台2.1有源音箱，采用无源RC前级三分频，其中低音单元的分频原理图如下：

现要求在不使用第四阶低通（C4）的情况下分频点（-3dB）为150Hz，求C1、C2、C3各是多大？加入第四阶低通（C4）以后，要求当低音电位器处于1/2以上的情况下，电位器越往上分频点越低，此时R5是否有必要使用？R5、C4分别要取多大？

qzlbwang

毛估估：C1约0.5微法，C2约0.12微法，C3约0.03微法。

冰岛

qzlbwang 发表于 2019-2-21 14:55
毛估估：C1约0.5微法，C2约0.12微法，C3约0.03微法。

这种RC分频网上能查到的都是没有负载电阻的公式，C=159/(Rf)，但实际多阶串联使用，要把后阶当做前阶的负载电阻看待，这时的计算公式就要更复杂。有些资料上说，后面的负载可以视为与前阶电阻并联，这种说法对吗？还有就是最后一阶的分频点是随低音炮音量电位器变化的，这怎么算？

qzlbwang

冰岛 发表于 2019-2-21 15:22
这种RC分频网上能查到的都是没有负载电阻的公式，C=159/(Rf)，但实际多阶串联使用，要把后阶当做前阶的负 ...

真正的计算要用复数来算，比较繁琐。三节串联后在150Hz频率处的衰减3dB,那只能按每节衰减1dB估算，一般是按每节3dB算的。有负载电阻的情况是根据戴维南等效后进行计算的，所以用两个电阻并联值进行计算是正确的。但三节串联的情况是负载也不是纯电阻，所以就更复杂些了。至于最后一级要达到音量越大分频点越低，我粗粗的理解似乎不行——在电容不变的情况下，等效电阻变小（随着电位器增大音量）其转折频率应该是升高。
再看一下，还是可能的，当R5比较大时，其等效电阻是升高的，那么其转折频率是降低的。

冰岛

qzlbwang 发表于 2019-2-21 15:41
真正的计算要用复数来算，比较繁琐。三节串联后在150Hz频率处的衰减3dB,那只能按每节衰减1dB估算，一般 ...

谢谢您的解答，受益匪浅！的确，后阶的低通滤波器作为前阶负载的情况计算非常复杂，为了简化计算公式，直接取本阶电阻与后阶电阻的并联值计算本阶电容，应该偏差不大。

冰岛

yyf901 发表于 2019-2-21 21:08
图中，VR在下端时输出为0 ；难道这个VR即要有信号衰减作用还要有频点选择功能？
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F=15 ...

是这样的，电位器其实是低频单元的音量电位器（也就是功放机的低音调整电位器），主要作用是调节低音喇叭的音量，调整分频点只是「辅助作用」。这个功放已经用三年了，但是以前没有使用R5、C4等元件，C1~C3的容量也应该不是很合适，低音效果不好而且串入的人声比较明显，另一个问题就是低音调得比较大的情况低音和中音过渡不好，所以想进一步改造。通过加入C4，使原来的三阶低通变成三阶半（低音调小的情况R5C4这阶的分频点高于前三阶，因此这阶只有低音调到正分贝的情况下才作用明显），这样，可以进一步压制人声；另一方面，当低音单元调到正分贝的情况，低音调得越大R5C4这阶的分频点越低，应该在一定程度上改善过渡频率的平滑。
电路中标有固定阻值的电阻是不会改的，这一方面是照顾前置放大的输出阻抗（运放实际的输出阻抗没有我们想象得那样低），另一方面是不更换电位器和功放的偏置电阻，因此在调整过程中只调整电容；原设计后阶的阻抗的确不够前阶的5倍，但是可以把后阶的输入阻抗折算给前阶，通过修正电容量来使分频点不变。

冰岛

岑蓉络阳 发表于 2019-2-21 22:39
弄个仿真，当中有分析的功能，再逐个调整元件（电容）看响应曲线更简单快捷。

以前在电脑上安装过，仿真软件的很多功能我不会用。

冰岛

yyf901 发表于 2019-2-22 12:40
VR从中点向上调不能同时实现音量大、分频点降低；而是音量大、分频点升高；

4楼的回复「至于最后一级要达到音量越大分频点越低，我粗粗的理解似乎不行——在电容不变的情况下，等效电阻变小（随着电位器增大音量）其转折频率应该是升高。再看一下，还是可能的，当R5比较大时，其等效电阻是升高的，那么其转折频率是降低的」。

hhui68

音量越小C4的作用也越小。。。

ILXTF

按照做音箱的规格的话，如果分频点比较低，无源分频的器件会贵得很夸张，除非用些比较低规格的元器件，比如磁芯电感，电解电容...感觉运放分频会便宜很多。

冰岛

ILXTF 发表于 2019-2-22 19:14
按照做音箱的规格的话，如果分频点比较低，无源分频的器件会贵得很夸张，除非用些比较低规格的元器件，比如 ...

就用价钱按分算的电阻和电容，误差10%的低价元件，成本不高。