图1是一种目前广泛应用的衰减反馈式音调控制电路。由于在电路中既有衰减又有反馈,因此一时不容易弄清对低音或高音到底是提升还是衰减。如果运用迭加定理来分析,电路的工作情况就将一目了然。

迭加定理指出,在任何线性电路中,每一支路的电压,都可以看成是各信号源分别作用时,在该支路所产生的电压的代数和。结合图1电路来说,基极的输入信号电压V\(_{b}\),可以看成是由这样两个信号源分别作用的结果,即输入信号电压Vi在基极上形成的电压及输出信号电压V\(_{o}\)通过负反馈在基极上形成的电压。由Vi到达V\(_{b}\)共有四条通路,称为输入通路:

由V\(_{o}\)到Vb也有四条通路,称为负反馈通路:

运用迭加定理来分析电路的工作情况时,可以首先只看V\(_{i}\)对Vb的作用,将V\(_{o}\)对地短路;然后再看Vo对V\(_{b}\)的作用,将Vi对地短路。最后再将这两个结果综合起来。这样,就可以使电路的分析大大简化。
下面来分析电路的工作情况。图1中虚线上、下分别为低音、高音控制的基本电路,W\(_{1}\)、W2分别为低音和高音控制电位器,根据电位器中心头调节的位置不同,可有四种工作情况,下面逐一分析:
1.W\(_{1}\)调到A点——低音提升:W1调到A点时,C\(_{5}\)被短路。
(a)只考虑V\(_{i}\)对Vb的作用,不考虑V\(_{o}\)对Vb的作用时,等效电路如图 2(a)所示。显然这是一个分压式衰减电路,对低音频信号来说,C\(_{6}\)的容抗大,C6、W\(_{1}\)、R11支路的阻抗大,对V\(_{i}\)的衰减小,故Vb大;而对高音频信号C\(_{6}\)的容抗小,则Vi大部分被旁路到地,受到的衰减大,故V\(_{b}\)小。其结果高音频比低音频衰减得多,相对来说低音频信号被提升。

(b)只考虑V\(_{o}\)对Vb的作用,不考虑V\(_{i}\)对Vb的作用时,等效电路如图2(b)所示(即将图2a中V\(_{o}\)接地改为Vi接地)。不难看出,这是一个分压式负反馈电路,C\(_{6}\)对低音频信号的容抗大,负反馈弱,Vb被削弱得少;而对高音频C\(_{6}\)的容抗小,负反馈强,Vb被削弱得多,相对使低音频信号被提升。综合输入通路和反馈通路的共同作用,则得到当W\(_{1}\)调到A点时,低音频被提升的Vo/V\(_{i}\)曲线如图 2(c)。
2.W\(_{1}\)调到C点——低音衰减:W1调到C点时,C\(_{6}\)被短路。
(a)只考虑V\(_{i}\)对Vb的作用,不考虑V\(_{o}\)对Vb的作用时,等效电路如图3(a)所示。对低音频信号C\(_{5}\)的容抗大,Vi受到的衰减大,故V\(_{b}\)小 ;而对高音频信号C5容抗小,V\(_{i}\)衰减小,故Vb大。结果使低音频信号相对地被衰减。

(b)只考虑V\(_{o}\)对Vb的作用,不考虑V\(_{i}\)对Vb的作用时,等效电路如图3(b)所示。对低音频信号C\(_{5}\)的容抗大,旁路作用小,负反馈强,Vb被削弱得多。对高音频信号C\(_{5}\)的容抗小负反馈弱,Vb被削弱得少,则相对使低音频被削弱得多。结果低音频被衰减。综合这两方面情况可知, W\(_{1}\)在C点时,低音频被衰减,其Vo/V\(_{i}\)曲线见图 3(c)。
3.W\(_{2}\)调到D点——高音提升:(a)只考虑Vi对V\(_{b}\)的作用,不考虑Vo对V\(_{b}\)的作用时,等效电路如图4a所示。对高音频信号C4的容抗较小,则使V\(_{b}\)大,对低音频信号C4的容抗大则使V\(_{b}\)小;相对使高音频信号被提升。
(b)只考虑V\(_{o}\)对Vb的作用,不考虑V\(_{i}\)对Vb的作用时,等效电路如图4b所示。此时由于W\(_{2}\)值较大而R12值较小,负反馈作用可以不计。综合特性则W\(_{2}\)在D点时,高音频信号被提升,见图4(C)曲线。

4、W\(_{2}\)调到F点——高音衰减:(a)只考虑Vi对V\(_{b}\)的作用,不考虑Vo对V\(_{b}\)的作用时,等效电路如图5(a)所示。由于W2较大,对V\(_{i}\)的衰减均较大,对高低音频的影响不明显。

(b)只考虑V\(_{o}\)对Vb的作用,不考虑V\(_{i}\)对Vb的作用时,等效电路如图5(b)所示。由于R\(_{13}\)较小而W2较大,负反馈作用比较明显,由于C\(_{4}\)对高音频的容抗小而对低音频的容抗大,则对高音频信号的负反馈强,相对使高音频被削弱。综合结果, W2在F点时,高音频被衰减。 V\(_{o}\)/Vi的曲线见图 5(c)。
如果把1、2、3、4、所得的结果再综合在一起就可得到整个音调控制电路的V\(_{o}\)/Vi特性曲线见图6。

最后需要说明,以上仅对高音及低音控制的基本电路单独作了分析,而未考虑两基本电路之间的相互影响,如需定量计算或更精确分析,则应予考虑。此外,应用迭加原理,也可以分析其他形式的音调控制电路,或者其他的电子电路,往往都能使电路的分析更为清楚。(刘铁夫)