交流信号频率分解方法解析

重要提示

在电路分析中，时常需要根据信号的频率高低对信号进行分类，将信号频率分成几种情况，再进行电路工作原理的分析。

在分析选频放大器、陷波电路、选频电路、带通放大器电路等电路时，要对信号的频率进行分解，根据不同的信号频率，电路有不同的工作结果，如果不分解信号的频率，这类电路就无法进行工作原理的分析。

1.频率分解方法

如图3-6所示是频率分解方法示意图。当两种信号的频率高低相差很大时，一些电路分析中要将信号按频率分解，如高频信号和低频信号，再分细一点是低频信号、中频信号和高频信号。

2.交流信号频段划分

电路分析中，关于信号频率的概念需要掌握频率的高与低，而且是信号频率的相对高低。交流信号的频率分解是将频带（最高频率和最低频率之间的范围）内的信号分成两个或多个更小频段信号，对不同频段内信号分别进行电路工作原理的分析。

交流信号的频率分解在不同情况下有不同的分段方法。

3.低、中、高频信号分段分析方法

如图3-7所示是低、中、高频信号分段分析方法示意图。

图3-6 频率分解方法示意图

图3-7 低、中、高频信号分段分析方法示意图

根据交流信号中信号频率的不同，通常将交流信号分成低频信号、中频信号和高频信号，这时分成三种情况进行电路分析。

低频信号频率最低，高频信号频率最高，中频信号频率居中。

显然，低频信号是指低频范围内某一频段信号，严格讲应该是低频段信号，俗称低频信号。同理，中频信号、高频信号也是某一频段内的信号。

4.某个特定频率信号分析方法

如图3-8所示是某个特定频率信号分析方法示意图。

将交流信号分成某个特定频率信号（严格地讲是以该频率为中心的一个频带内信号）和该频带之外的其他频率信号两种情况，通常以中心频率为f₀的信号频带很窄。

这种分析方法主要用于吸收电路、带通滤波器和谐振电路的工作原理分析中。

图3-8 某个特定频率信号分析方法示意图

图3-9 低频和中、高频信号分析方法示意图

5.低频和中、高频信号分析方法

如图3-9所示是低频和中、高频信号分析方法示意图。

以某一特定频率的低频信号为界，将交流信号按频率高低分成低频信号和中、高频信号两种情况来分析，这往往是低频段信号在电路中受到特殊处理时采用这种频段分解方法。(www.xing528.com)

这种方法主要用于分析高通滤波器、频率补偿等电路工作原理中。

6.低、中频和高频信号分析方法

如图3-10所示是低、中频和高频信号分析方法示意图。

以某一特定频率的高频信号为界，将交流信号按频率高低分成低、中频信号和高频信号两种情况来分析，这往往是高频段信号在电路中受到特殊处理时采用的频段分解方法。

这种方法主要用于分析高通滤波器等电路工作原理中。

7.频段内和频段外信号分析方法

如图3-11所示是频段内和频段外信号分析方法示意图。

图3-10 低、中频和高频信号分析方法示意图

图3-11 频段内和频段外信号分析方法示意图

将交流信号分成有效频段内信号和频段外信号两种情况。有效频段内信号是有用的信号，频段外信号通常是无用的信号，是有害的。

频段外信号又分成频段外低频信号和频段外高频信号，前者频率低于频段内信号的最低频率，后者频率高于频段内信号的最高频率。

8.音频信号中低音、中音和高音频率划分分析方法

音频信号是电子电路中最为常见的信号之一。

如图3-12所示是音频信号中低音信号、中音信号和高音信号划分示意图。通常将频率低于500Hz的音频信号称为低音信号，频率在500～4000Hz的称为中音信号，频率高于4000Hz的称为高音信号。

9.音频信号中超低音和重低音频率

音响电路中，为了进一步说明低音，时常将低音频段再进一步分割，如图3-13所示，将最低的两个倍频程分别称为超低音和重低音。超低音的频段为20～40Hz，重低音的频段为40～80Hz，超低音和重低音合起来称为超重低音，其频段为20～80Hz。

图3-12 音频信号中低音信号、中音信号和高音信号划分示意图

图3-13 超低音和重低音频率示意图

10.收音电路中高频信号、中频信号和低频信号

如图3-14所示是收音电路中信号频率的划分示意图。

在变频级之间的收音信号频率最高，称为高频信号，例如中波700kHz的广播电台高频信号，经过变频级之后，高频信号变成了中频信号，在调幅收音机中的中频频率为465kHz，调频收音机中频频率为10.7MHz；经过检波电路之后，中频信号变成了低频信号，也就是人耳所能听到的20～20000Hz的音频信号。

图3-14 收音电路中信号频率的划分示意图