频率响应:放大器的「音域」
约 10 分钟
没有全能的放大器
第一章讲增益时默认信号频率「刚刚好」。实际上每只放大器都有自己的音域:频率太低,耦合电容开始「拒载」;频率太高,三极管内部的结电容开始「短路」信号。只有中间一段增益平稳,这叫通频带(带宽)。
两头各有一堵墙
- 低频端:耦合电容容抗随频率降低而增大,信号被它分走。想放大 0.05 Hz 的心电?电容耦合根本过不了,必须直接耦合
- 高频端:三极管极间皮法级的小电容,平时无所谓,频率一高就成「旁路」,信号还没放大就漏掉了
增益带宽积:一笔守恒的账
对运放有个朴素规律:增益 × 带宽 ≈ 常数,叫增益带宽积。经典 741 约为 1 MHz——增益设成 1000 倍,带宽就只剩约 1 kHz,连人耳可闻的高音都放不全;增益降到 10 倍,带宽才有约 100 kHz。想要又大又宽?加钱换更快的运放,或者多级分担增益。
为什么收音机高音发闷
老收音机高频响应不足,弦乐的泛音被削掉,听感就「闷」。音响标称的「频率响应 20 Hz–20 kHz」,说的就是这段平稳区间。
练一练:741 增益带宽积约 1 MHz,增益设 500 倍,带宽约多少?够放音乐吗?
小纸条
用「音域」给家长解释:为什么放大倍数调高后,高音会发闷。
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