① 低頻電路是什麼呀!
低頻電路是相對於高頻電路而言的,一般我們學習的《模擬電子線路》和版《數字電子線路》都屬權於低頻電路,他和高頻電子線路的主要區別是電路中的信號頻率低,不會向外輻射電磁波,電路之間的互感效應小,所以布線簡單,線路穩定。
學電子線路要從電路基礎,模擬電子線路,數字電子線路,最後到高頻電子線路,學習中的實踐很重要
② 低頻電子線路和模擬電子線路的區別
低頻電子線路,指的是 低頻段的模擬電路
模擬電路 本來是寬泛統稱, 凡是處理模擬信號的電路都是模擬電路
由於高、低頻段 分析方法差異比較大
模擬低頻電路 和 模擬高頻電路 一般都會劃分開
但是,一般習慣上 被稱為模擬電路的書籍 只講低頻電路,高頻只會提一下
而專門講高頻/射頻電路的書籍都會特別強調是 高頻/射頻 模擬電路
國內有的書 ,為了強調是講低頻電路 不涉及高頻知識,就叫做低頻電子線路
就是這么回事,
但是你自己要知道 低頻其實只是模擬的一部分,只是習慣上叫模擬電路的書籍只講低頻電路。其實還有博大精深的高頻領域 ,因為高頻領域專業性更強,和低頻段的電路側重的功能差別也很大,一般模擬電路的書講高頻 最多就是介紹下 。主要詳細講低頻原理, 這只是習慣。
學習高頻領域 還需要 電磁場,微波工程 ,通信原理的知識,學起來更費力點。
③ 低頻模擬電路
頻率按照規定劃分,以便有專業的交流語言:
超低頻:0.03-300Hz
極低頻:300-3000Hz(音頻)
甚低頻:3-300KHz
長波:30-300KHz
中波:300-3000KHz
短波:3-30兆
甚高頻:30-300兆
超高頻:300-3000兆
特高頻:3-30G
極高頻:30-300G
遠紅外:300-3000G
高頻電路說白了就是無線電電路,但是不涉及微波電路(微波用於處理一千兆赫茲以上電路,要從物理學的電磁場入手,跟我們常見的電路很不一樣),用於無線電波發射、接收、調制、解調、放大等等。
低頻電路一般是指工作在20MHZ以處的電路。如擴音機。電視機中的伴音電路,
射頻的范圍是3KHz-300GHz. 其中的300MHz-300GHz是微波頻段。也就是說微波占據了射頻范圍的「高頻」部分。
④ 比較專業的解釋一下高頻模擬電路,低頻模擬電路和數字電路
首先關於數電和模電:先一句話概括模電 就是處理模擬信號的電路,數電 就是處理數字信號的電路。
由自然界 產生的信號 ,基本是模擬信號(比如我們聽到一段聲音,看到的一段圖像),他是時變信號,這種信號在他的度量連續范圍內,可以取得 任意值。
而數字信號也是時變信號,但他在任意時刻只呈現兩種離散值(可以定義為"0"和"1",,或者"真"和"假",或者"開","關"等等任意定義)中的 一個值!
然而數字系統的原始輸入並不是剛好是 0,1或者 真、假 這樣的邏輯輸入。而是把真實模擬信號量化。也就是規定一定范圍的信號為「0」,規定一段信號的范圍為「1」,即 稱為劃定了門限。
這樣把模擬量轉化成邏輯量,按一定編碼規則記錄了真實的模擬信息。
所以數字電路電路的本質其實就是 開關電路 因為用 開和關 就可以表示兩個邏輯信號。數電的最基本器件——門電路,就是由開關電路組成的。
所以數電與模電相比的主要優勢在:
1.數字系統更易於設計:因為開關電路不必考慮 精確的電流電壓大小值,只考慮高低也就是范圍。
2.精度高,抗干擾性強:信號數字化保存之後,精度不會損失。比真實模擬信號好保存。
3.可編程性好:模擬電路也可編程,但不用想也知道會多復雜。。。
4.集成度更高:開關電路比 千遍萬化的模擬電路更容易集成化,沒有那麼多電容、電感等元件 ,主要有 CMOS晶體管組成,集成成本低。易於保存。
同樣數電有明顯缺點:
1.現實世界 主要是模擬量;
2.處理數字信號花費時間:要采樣、量化、編碼。。。。
經過以上分析已經能夠發現一個問題了,那就是
一個數字系統輸入是真實模擬信號,同樣人在接受數字系統的輸出信號 也只能識別經過解碼還原出來模擬的信號。
其實這輸入和輸出的模擬信號也不是真正的原始真實世界的信號 是必須經過加工,處理了的模擬信號。簡單說模擬信號也必須滿足一定條件才能 進行數模 、模數轉換。
所以事實證明 不管數字電路如何先進 ,模擬電路的作用很難,甚至不可能被相應的數字電路所替代!
關於高頻和低頻:
首先電路設計的高頻和無線電通信里劃分的那個高頻電磁波(HF波段)是兩碼事!
為什麼電路里要分高頻,低頻? 因為:
1.高頻時半導體元件元件特性會與低頻時候發生改變:高頻信號下,半導體的PN結形成空間電荷區里,空間電荷因為PN結外加電壓變化而快速變化,引起充放電效應明顯, 即產生了在低頻下可忽視的PN結電容效應,直接導致電路發生了改變,低頻電路的晶體管電路模型不再適用。
2.在高頻時候,電子元件產生的雜訊影響會加劇。高頻和低頻時的雜訊類型也不同。模擬電路里雜訊處理是非常重要的一環。
3.高頻產生的電共振效應,即諧振現象,引出了有別於低頻的電路設計方式。
4.元件寄生效應:類似PN結電容效應那樣 頻率搞到一定程度導線之間,導線和電路板之間,以及各元件之間,也會引起電容效應。同時高頻產生磁場效應,使得 導線自身、各元件自身會產生寄生電感效應。
5.趨膚效應:當通過導體的電流頻率升高,產生交變磁場,由洛倫茨作用產生了阻礙電流變化的感應電場,有磁場分布關系可以知道這個感應電場在導體中心最強,而趨於導體表面減弱。這導致了高頻時導體電流只能在導體表面傳播,交流電阻變大。
6.高頻輻射效應:頻率高到一定程度 由於能量輻射到空氣中,電流減小,相當於高頻電阻增加。
那麼究竟什麼是高頻呢?電路里高於音頻(20k)就是高頻,他的上限是個什麼范圍呢?其實他沒有確定的范圍!
一種看法是 只要還能用集總參數,即 電「路」的方法來分析電路就仍然是高頻。
也就是說他是一個相對的概念。
我們知道當電路的幾何尺寸與信號的波長長度相當時
傳統電路的集總參數電路定律(如歐姆定律等)就不再適用了,這時候要用麥克斯韋方程組的方法來分析電路。
但是,假如:對於 頻率 3GHZ 的微波信號 (波長 = 光速/頻率),波長為10毫米 。
如果把電路幾何尺寸做的非常小,電路集成在不到10毫米的基片上 ,
使得電路幾何尺寸任然可以遠小於信號波長
那麼我們仍然可以用 「路」的方法來分析電路。
所以"高頻"在電路里是個模糊概念。
至於數字電路里 我已經揭示了 數字電路本質是開關電路 ,我們不用頻率高低來劃分,而用 開關 的速度來劃分,即常聽到 「高速、低速」數字電路的說法了。
但事實上高速數字電路與模擬高頻電路確實存在知識的交叉點。
以上OVER!
補充問題回答:頻率當然是電路所處理的信號頻率了(電路里信號可以是電壓也可以是電流形式,甚至電磁波的形式,具體看什麼樣的電路啦)
總之電路設計的高頻就是20khz以上的信號,至於上限范圍是沒有確定義,是相對的概念,所以高頻的范圍很大的。
無線電波里高頻 商業劃分的 HF波段: 3M-30M HZ 的電磁波
⑤ 模擬電子電路是不是包括低頻和高頻部分
一般意義上,模擬電子電路都是指低頻下的電子電路。模擬電子電路高頻內部分稱呼為高頻電容子線路。
模擬電子電路內容包括半導體材料、器件(二極體、三極體、場效應管)及其基本電路、功率放大器、集成運算放大器及其應用電路、負反饋放大器、直流穩壓電源和電子電路等。
高頻電子線路是電子與通信技術專業的一門重要專業基礎課程,其主要內容包括:高頻小信號放大器,高頻功率放大器,正弦波振盪器,調幅、檢波與混頻,角度調制與解調以及反饋控制電路。