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音响放大器课程设计与制作

音响放大器课程设计与制作
音响放大器课程设计与制作

课程设计任务书

学生姓名:专业班级:

指导教师:工作单位:

题目: 音响放大器设计与制作

初始条件:

1.TDA2030A

2.LM324

要求完成的主要任务:

(1)技术指标如下:

a.输出功率:0.5W;

b.负载阻抗:4欧姆;

c.频率响应:fL~fH=50Hz~20KHz;

d.输入阻抗:>20K欧姆;

e.整机电压增益: >50dB;

(2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号)和功率放大级。

参考书:

1.《电子线路设计·实验·测试》第三版,谢自美主编,华中科技大学出版社

2.《通信电子线路》第二版,刘泉主编,武汉理工大学出版社

3.《高频电子线路》第三版张肃文主编高教出版社

时间安排:

第18周理论讲解。

第19周理论设计、实验室安装调试,地点:鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室(1)

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日

目录

摘要 (3)

ABSTRACT (4)

1 概述 (5)

1.1音响的介绍及音响的历史 (5)

1.2音响的作用意义 (6)

1.3名词解释 (6)

1.3.1 频率响应 (6)

1.3.2 信噪比 (6)

1.3.3 动态范围 (7)

1.3.4 失真 (7)

2 电路方案的比较与论证 (8)

2.1放大电路的比较与论证 (8)

2.2音频功率放大电路的比较与论证 (8)

3 核心元器件介绍 (10)

3.1LM324的介绍 (10)

3.2TDA2030的介绍 (12)

4 电路设计 (13)

4.1直流稳压电源电路的设计 (13)

4.2话音放大器与混合前置放大器的设计 (13)

4.3功率放大电路的设计 (14)

5 PCB的制作 (16)

5.1对元器件的前期准备 (16)

5.2S CH原理图应注意常见问题 (16)

5.3PCB设计中应注意的问题 (17)

5.4焊盘应注意的常见问题 (19)

6 调试 (20)

6.1静态工作点测试 (20)

6.2最大输出功率测试 (20)

6.3频率特性测试 (20)

6.4音乐试听及仿真模拟 (20)

6.5话音放大器 (20)

心得与体会 (22)

参考文献 (23)

附件1:电路原理图 (24)

附件2:元件清单 (25)

摘要

本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理,它由TDA2030芯片所组成的功放电路,LM324四运放大器为前置放大和音调放大构成,本身具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。而TDA2030一款输出功率大,最大功率到达35W左右,静态电流小,负载能力强,动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器,电路简洁,制作方便、性能可靠的高保真功放,并具有内部保护电路。本设计的功能是将输入音频信号进行放大,是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中,便于携带,适用性强。

关键词:TDA2030 OTL 输出功率:LM324

Abstract

This article describes the sound of the composition, function, and principle, it is formed by the TDA2030 chip power amplifier circuit, LM324 quad op amp as the preamp and tone to enlarge constitute itself with supply voltage range, the static power consumption can be a single power use and low cost advantages. The TDA2030 a high output power, maximum power reaches 35W or so, the static current, load capacity, dynamic current can drive large 4-16Ω speaker, circuit simplicity, making convenient and reliable high-fidelity power amplifier, and an internal protection circuit. This design feature is the input audio signal amplification,

Is generally available for home audio systems, stereo player and other electronic system, portable applicability.

Key words : TDA2030 OTL Output power: LM324

1 概述

1.1 音响的介绍及音响的历史

音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。通过音响放大器设计,使我们认识到一个简单的模拟电路系统,应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。信号源的作用是提供待放大的电信号,如果信号是非电量,还须把非电量转换为电信号,然后进入输入级,中间级进行电流或电压放大,再进入输出级进行功率放大,最后去推动执行机构做某项工作。

经过改革开放30年来的高速发展,我国电子音响行业取得了长足的发展,从单一的收音机到现在CD、VCD、DVD、多媒体音响、GPS、车载多媒体终端等百花齐放,涌现出了一批优秀企业。即便是在经历了自然灾害、人民币升值、原材料大幅涨价等不利因素,我们仍有一大批企业以加强自主创新、优化产品结构、开拓新市场、加强经营管理为手段,面对困难,保持了较高的发展速度。

1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如威廉逊放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低。上世纪50年代,电子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。由于电子管放大器音色甜美、圆润,至今仍为发烧友所偏爱。

上世纪60年代晶体管的出现,使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。

上世纪60年代初,美国首先推出音响技术中的新成员——集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。发展至今,厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。

上世纪70年代中期,日本生产出第一只场效应功率管。由于场效应功率管同时具有电子管纯厚、甜美的音色以及动态范围达90dB、THD<0.01%(100kHz时)的特点,很快在音响界流行。现今的许多放大器中都采用了场效应管作为末级输

出。

1.2 音响的作用意义

细心观察我的身边,现在音响可以说是无处不在,做为一个现代人,我们已经离不开音响。它的出现与使用,丰富了我们的生活,而在实际生活中,它更是不可取代。娱乐、工作、学习……生活的方方面面都有它的身影。音响将我们的生活带入了一个全新的世界。

音响放大器是将电信号还原成声音信号的一种装置,还原真实性将作为评价音箱性能的重要标准。满足家庭需要,因为社会压力大,所以家里需要更能释放压力,怡情养性的Hi-Fi器材。特别在中国,因为消费力的提高,在Hi-Fi上的投资会有一个较长的增长期。而且中国人房子不大,车子少,旅游也不多,所以Hi-Fi 和家庭影院会是一种很好的娱乐方式。

1.3 名词解释

音响系统整体技术指标性能的优劣,取决于每一个单元自身性能的好坏,如果系统中的每一个单元的技术指标都较高,那么系统整体的技术指标则很好。其技术指标主要有六项:频率响应、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。

1.3.1 频率响应

所谓频率响应是指音响设备重放时的频率范围以及声波的幅度随频率的变化关系。一般检测此项指标以1000Hz的频率幅度为参考,并用对数以分贝(dB)为单位表示频率的幅度。

音响系统的总体频率响应理论上要求为20~20000Hz。在实际使用中由于电路结构、元件的质量等原因,往往不能够达到该要求,但一般至少要达到

32~18000Hz。

1.3.2 信噪比

所谓信噪比是指音响系统对音源软件的重放声与整个系统产生的新的噪声的比值,其噪声主要有热噪声、交流噪声、机械噪声等等。一般检测此项指标以重放信号的额定输出功率与无信号输入时系统噪声输出功率的对数比值分贝(dB)来表示。一般音响系统的信噪比需在85dB以上。

1.3.3 动态范围

动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值,单位为分贝(dB)。一般性能较好的音响系统的动态范围在100(dB)以上。

1.3.4 失真

失真是指音响系统对音源信号进行重放后,使原音源信号的某些部分(波形、频率等等)发生了变化。音响系统的失真主要有以下几种: a.谐波失真:所谓谐波失真是指音响系统重放后的声音比原有信号源多出许多额外的谐波成分。此额外的谐波成分信号是信号源频率的倍频或分频,它是由负反馈网络或放大器的非线性特性引起的。高保真音响系统的谐波失真应小于1%。

b.互调失真:互调失真也是一种非线性失真,它是两个以上的频率分量按一定比例混合,各个频率信号之间互相调制,通过放音设备后产生新增加的非线性信号,该信号包括各个信号之间的和及差的信号。

c.瞬态失真:瞬态失真又称瞬态响应,它的产生主要是当较大的瞬态信号突然加到放大器时由于放大器的反映较慢,从而使信号产生失真。一般以输入方波信号通过放音设备后,观察放大器输出信号的包络波形是否输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能力。

d. 立体声分离度:立体声分离度表示立体声音响系统中左、右两个声道之间的隔离度,它实际上反映了左、右两个声道相互串扰的程度。如果两个声道之间串扰较大,那么重放声音的立体感将减弱。

e. 立体声平衡度:立体声平衡度表示立体放音系统中左、右声道增益的差别,如果不平衡度过大,重放的立体声的声像定位将产生偏移。一般高品质音响系统的立体声平衡度应小于1dB。

2 电路方案的比较与论证

2.1 放大电路的比较与论证

方案一:采用uA741运算放大器设计电路,uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一,应用非常广泛,为双列直插8脚或圆筒8脚封装。工作电压±22V,差分电压±30V,输入电压±18V,允许功耗500mW。

方案二:采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

方案选取:uA741是通用放大器,性能不是很好,满足一般需求,而LM324四运放大器具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。本设计放

大倍数不高,LM324能达到频响要求,故选用LM324四运放大器。

2.2 音频功率放大电路的比较与论证

方案一:采用SL34集成功率放大器, SL34是低电压集成音频功放,功耗低、失真小,工作电压为6V,8负载时,输出功率在300mW以上。主要用于收音机及其它功放。

方案二: LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。LM386电源电压4--12V,音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制造的,它的电源电压范围非常宽,最高可使用到15V,消耗静态电流为4mA,当电源电压为12V时,在8欧姆的负载情况下,可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。

方案三:TDA2030芯片所组成的功放电路,它是一款输出功率大,最大功率到达35W左右,静态电流小,负载能力强,动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器,电路简洁,制作方便、性能可靠的高保真功放,并具有内部保护电路。

方案选取:

本课题要求音响放大器的输出功率在5W以上,然而LM386达不到这功率,故选用TDA2030。频率响应fL~fH=50Hz~20kHz;而单电源供电音频功率放大器已经达到所需要的目标。并且它较少元件组成单声道音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等特点。而BTL电路虽然也有以上的功能,但制作复杂,不利于维修。

3 核心元器件介绍

3.1 LM324的介绍

LM324引脚图简介:

LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中, Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。实物如图3-1,LM324的引脚排列见图3-2。

图3-1 LM324

图3-2 LM324的引脚排列

LM324的特点:

1.短跑保护输出。

2.真差动输入级。

3.可单电源工作:3V-32V。

4.低偏置电流:最大100nA。

5.每封装含四个运算放大器。

6.具有内部补偿的功能。

7.共模范围扩展到负电源。

8.行业标准的引脚排列。

9.输入端具有静电保护功能。

LM324的内部结构如图3-3:

图3-3 典型原理图(所示为电路的四分之一)

LM324系列采用两个内部补偿,二级运算放大器,每个运放的第一级由带输入缓冲晶体管Q21和Q17的差动输入器件Q20和Q18,以及差动到单端转换器Q3和Q4。第一级不仅完成第一级增益的功能,而且要完成电平移动和减小跨导的功能。由于跨导的减小,仅需使用一个较小的补偿电容(仅0.5pF),从而就可以减小芯片尺寸,跨导的减小可由将Q20和Q18的极电集分离而实现。该输入级

的另一特征是,在单电源工作模式下,输入共模范围包含负输入和地,无论是输入器件或者差动到单端变换器都不会饱和,第二级含标准电流源负载放大器级。

3.2 TDA2030的介绍

TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。

电路特点:

1.外接元件非常少。

2.输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。

3.采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。

4.开机冲击极小。

5.内含各种保护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。

6.TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率,THD≤0.1%。无疑,用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。

引脚情况(如图3-4):

1脚是正相输入端

2脚是反向输入端

3脚是负电源输入端

4脚是功率输出端

5脚是正电源输入端。

图3-4

4 电路设计

图4-1 电路整体设计

4.1 直流稳压电源电路的设计

各种电器设备内部均是由不同种类的电子电路组成,电子电路正常工作需要

直流电源,为电器设备提供直流电的设备称为直流稳压电源。直流稳压电源可以

将220V 的交流输入电压转变成稳定不变的直流电压,直流稳压电源的组成框图

如图4-2所示。

图4-2 电源组成框图

4.2 话音放大器与混合前置放大器的设计

由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右,而输出阻抗达到20k Ω(亦有低输

出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话音放大器的作用是不失真地放大声音

信号(最高频率达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗,其放大倍数

Av=1+R12/R11=8.5

倍。

图4-3 话音放大器电路

4.3功率放大电路的设计

功率放大器,简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。当负载一定时,希望其输出的功率尽可能大,其输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高,功放的常见电路有OTL(Output Transformerless)电路和OCL(Output Capacitorless)电路。有用集成运算放大器和晶体管组成的功放,也有专用集成电路功放。

TDA2030A是SGS公司生产的单声道功放IC,该IC体积小巧,输出功率大,最大功率到达40W左右;并具有静态电流小(50mA以下),动态电流大(能承受3.5A的电流);负载能力强,既可带动4-16Ω的扬声器,某些场合又可带动2Ω甚至1.6Ω的低阻负载;音色中规中举,无明显个性,特别适合制作输出功率中等的高保真功放等诸多优点。

图4-4 功率放大电路4.4 总电路图

图4-5 总电路图

5 PCB的制作

图5-1 画PCB图总的顺序

5.1 对元器件的前期准备

在确定原理图后,就得开始对各个元器件的阻值和符号进行标注。弄好后最关键的还是各个元器件的封装,一定要根据实物的大小了封装。像一些电阻、电容等常用的就库里就有的,不过有些元器件的封装还得自己画。像TDA2030这个封装就要自己画了,用直尺量出它的尺寸,然后自己根据实物的尺寸来画封装。一般的元器件学校实验室有,但往往核心元器件需要提前到专卖市场去买,所以这就要求早早定好实验方案。

5.2 Sch原理图应注意常见问题

根据自己元器件的复杂程度和数量来确定框的大小,把元器件根据输入和输出分别放两端,调整元器件使它看起来最简单,然后在规则中设定一些值,如焊盘大小1.8mm,线与线间距最小距离为0.7mm,连线大小GND为1.5mm,VCC为1.2mm,信号线为1mm等等。这些弄好后就可以开始进行手工布线了,布线的时候注意线要尽量的拉直,但是线转方向的时候最好不要有直角,能粗的就要粗点,

还有最好没有跳线。除此之外,还应该注意以下几个方面:

a.零件描述和零件标识有什么区别?零件描述(Library Reference)是零件在零件库里的名称,将外形和引脚功能相同的零件取的一个通用名称;零件标识是电路图里用户根据需要自行设计的名称,当然也不能随意乱取。一般情况下可以统称为零件名称,而不必细分。

b.零件属性对话框中的Part Fields和Read Only Fields有什么用?零件属性对话框中的Part Fields有两个作用,对于一般零件可以在这些设置中标注零件的参数;对于仿真零件可以在这些设置中设置有关仿真的模型参数。Read Only Fields一般用于仿真零件中的仿真模型的定义。

c.如何直接更换零件?在要更换的零件上双击,在弹出的零件属性对话框中的Lib Ref中输入新的零件描述,点击OK按钮即可完成零件的直接更换。

d.如何设置常用零件的默认零件封装?可以用零件库编辑器打开要修改的零件,在零件描述(Description)对话框中Designator标签页里的Part Foot Print 1中输入零件封装名。此零件封装名即是该零件的默认零件封装。

e.如何直接从原理图切换到PCB设计?点击菜单Design\Update PCB命令,即可实现原理图到PCB设计的自动切换。但要注意打开需要切换的PCB图,将其他无关的PCB图关闭,否则会出现意想不到的问题。

f.如何批量修改零件属性?点击零件属性对话框中的Globe按钮,在整体修改对话框中可以设置整体修改选项,在Copy Attributes中输入有关替换设置,如{A*=B*}则将A开头的标识符改成以B开头的标识符号。

g.系统不能识别零件库怎么办?系统不能识别零件库可以试一下以下解决方法:将打印机驱动程序重新安装一遍,如果没有打印机话,可以随便安装一个打印机驱动程序;有时候安装一些软件后也会造成系统不能识别零件库,那样的话可以重新安装Protel程序。

h.原理图无法打印怎么办?原理图无法打印可以按以下办法解决:修改默认打印机;察看打印机的打印纸设置是否是合适;打印机不能兼容。

5.3 PCB设计中应注意的问题

a.布线方向:从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常需要在焊接面进行各

种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修。

b.各元件排列,分布要合理和均匀,力求整齐,美观,结构严谨的工艺要求。

c.电阻,二极管的放置方式分为平放与竖放两种:

(1)平放:当电路元件数量不多,而且电路板尺寸较大的情况下,一般是采用平放较好;对于1/4W以下的电阻平放时,两个焊盘间的距离一般取4/10英寸,1/2W的电阻平放时,两焊盘的间距一般取5/10英寸;二极管平放时,1N400X 系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取4~5/10英寸。

(2)竖放:当电路元件数较多,而且电路板尺寸不大的情况下,一般是采用

竖放,竖放时两个焊盘的间距一般取1~2/10英寸。

d.电位,IC座的放置原则:

电位器:在稳压器中用来调节输出电压,故设计电位器应满中顺时针调节时输出电压升高,反时针调节器节时输出电压降低;在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流折大小,设计电位器时应满中顺时针调节时,电流增大。电位器安放位轩应当满中整机结构安装及面板布局的要求,因此应尽可能放轩在板的边缘,旋转柄朝外。

IC座:设计印刷板图时,在使用IC座的场合下,一定要特别注意IC

座上定位槽放置的方位是否正确,并注意各个IC脚位是否正确,例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者左上角,而且紧靠定位槽(从焊接面看)。

e.进出接线端布置:

(1)相关联的两引线端不要距离太大,一般为2~3/10英寸左右较合适。

(2)进出线端尽可能集中在1至2个侧面,不要太过离散。

f.设计布线图时要注意管脚排列顺序,元件脚间距要合理。 7.在保证电路性能要求的前提下,设计时应力求走线合理,少用外接跨线,并按一定顺充要求走线,力求直观,便于安装,高度和检修。

g.设计布线图时走线尽量少拐弯,力求线条简单明了。

h.布线条宽窄和线条间距要适中,电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相符;

i.设计应按一定顺序方向进行,例如可以由左往右和由上而下的顺序进行。

5.4焊盘应注意的常见问题

焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。焊盘的开口:有些器件是在经过波峰焊后补焊的,但由于经过波峰焊后焊盘内孔被锡封住,使器件无法插下去,解决办法是在印制板加工时对该焊盘开一小口,这样波峰焊时内孔就不会被封住,而且也不会影响正常的焊接。焊盘补泪滴:当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。相邻的焊盘要避免成锐角或大面积的铜箔,成锐角会造成波峰焊困难,而且有桥接的危险,大面积铜箔因散热过快会导致不易焊接。

6 调试

6.1 静态工作点测试

接上电源(次级为12伏),不带负载情况下接通电源,按下电路板上电源开关,测试滤波电容两端输出电压应为14v左右。若出现异常应该立即断电。6.2 最大输出功率测试

将8Ω负载接入功率输出端。再将信号源调至频率f=1000hz,输出电压为1V,接到音频放大器的声道输入端。将音调调节电位器调到最大。功率输出端接上示波器、毫伏表。

图6-1测试的接法

调节音量电位器,使输出信号失真度THD=3%时,测出功率放大器的输出电压Vo的值,由公式P=Vo2/16计算放大器的最大输出功率。

6.3 频率特性测试

调节1000hz输入信号幅度(或调音量电位器),使输出信号为1V。测出电路输入信号的大小Vi的值。调节输入信号的频率,保持输入信号Vi的大小不变,测量输出信号的大小。找出上下限频率fL和fH,求出通频带BW=FH-f。

6.4 音乐试听及仿真模拟

由于底噪,性能未达到先前期盼,声音有明显放大,但是音质不高。

6.5话音放大器

由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20K亦有低输出阻

音响课程设计报告(模板)

音响电路设计 课程名称:音响放大器设计 内容摘要:(1)了解音响放大器的基本组成和总体设计 (2)了解音响放大器各组成部分的具体设计 (3)了解其安装及调试过程 设计要求: 1设计一个音响放大器,要求具有音调控制、音量控制等功能,可接入电脑音频信号、录音机线路输出信号等扩音,或作为有源音箱等; 2电路基本要求内含前置放大、音调控制、功率放大等; 3画出音响放大器的电路原理图,分析各部分电路的工作原理; 4电路制作与调试; 5简易故障的判定及排除。 一、设计的作用和目的以及意义 在很多电气设备中都有音响功率放大器,集成音响功率放大器具有工作稳定、性能好、易于安装调试、成本低等优点。集成功放加上前置放大器、音调控制电路就可构成音响放大器。前置放大主要完成对输入信号的放大,一般要求输入阻抗高,输出电阻低,频带宽,噪声小;音调控制主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减;功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标,要求功率高、失真尽可能小、输出功率大。 目的: 1.通过多语音放大器的设计,掌握低频小信号放大电路的工作原理和设计方法。 2.进一步理解集成运算放大器和集成功放的工作原理,掌握有源滤波器和功放电路的设计过程。 3.了解一般电子电路的设计过程和装配与调试方法。 设计意义: 1. 音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。预计音响技术今后的发展主流为数字音响技术。 2. 通过音响放大器设计,使我们认识到一个简单的模拟电路系统,应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。信号源的作用是提供待放大的电信号,如果信号是非电量,还须把非电量转换为电信号,然后进入输入级,中间级进行电流或电压放大,再进入输出级进行功率放大,最后去推动执行机构做某项工作。

音频功率放大器的设计与制作

电子技术课程设计报告 设计课题:音频功率放大器的设计与制作 拔河游戏机的设计与制作

模电部分 音频功率放大器的设计与制作 一、设计任务与要求 1)话筒放大器和前置放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(也有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号(最高频率达到20kHz)。其输入阻抗应远大于输出阻抗。前置放大器要求失真小、通频带宽。 2)电子混响器电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。该部分电路有专用电路可以选用,不作设计要求。 3)音调控制器音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低,音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减,中音频增益保持不变。这部分参考电路较多,要求通过仿真进行选取,并进行必要的计算。 4)功率放大器功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能的大,输出信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL 电路。有专用集成电路功率放大器芯片。可采用由集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器,要求进行必要的计算和计算机仿真。 设计参数 ①放大器的失真度<1%。 ②放大器的功率>1W。 ③放大器的频响为50Hz—20kHz。 ④音调控制特性为自选。 (3)设计要求 1)调研,查找并收集资料。 2)总体设计,画出框图。

3)单元电路设计。 4)电气原理设计---绘制原理图。 5)参数计算——列元器件明细表。 6)用EWB对设计电路进行仿真实验,并给出仿真结果及关键点的波形。 7)撰写设计说明书。 8)参考资料目录。 二、方案设计与论证 2.1 音响模块流图 图2-1电路整体框图 话音放大器:话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。 电子混响器:电子混响器是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。 混合前置放大器:混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。 音调控制器:音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。 功率放大器:功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率 电路方案的比较与论证 2.2话音放大电路的比较与论证 方案一:采用uA741运算放大器设计电路,uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一。应用非常广泛,双列直插8脚或圆筒8脚封装。工

音响放大器设计 东南大学

东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称:电子电路实践 第次实验 实验名称:音响放大器设计 院(系):专业: 姓名:学号: 实验室: 实验组别: 同组人员:实验时间:年评定成绩:审阅教师:

实验五音响放大器设计 【实验内容】 设计一个音响放大器,性能指标要求为: 功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作) 额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω 频率响应f L≤50Hz f H≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ 话音输入灵敏度≤5mV 音调控制特性(扩展) 1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围1.基本要求 功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能 额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω 频率响应f L≤50Hz f H≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ 话音输入灵敏度≤5mV 2.提高要求 音调控制特性1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。 3.发挥部分 可自行设计实现一些附加功能 【实验目的】 1.了解实验过程:学习、设计、实现、分析、总结。 2.系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识,在单元电路设计的基础上,利用multisim软件工具设计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。 3.通过设计、调试等环节,增强独立分析与解决问题的能力。 【报告要求】 1.实验要求: (1)根据实验内容、技术指标及实验室现有条件,自选方案设计出原理图,分析工作原 理,计算元件参数。 话音放大器:

由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右,而输出阻抗可能高达到20k 。所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到20kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。话筒接入后可能会啸叫,这一般是话筒外壳接地不善引起的。在话筒输入和地直接接一47uF 电容,啸叫基本消除。 由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右,而输出阻抗达到20k Ω(也有低输出阻抗的话筒,如20Ω,200Ω等),所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号(取频率lkHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。 话筒放大器由如图所示电路组成,即由A1组成的同相放大器,具有很高的输入阻抗,能与高阻话筒配接作为话筒放大器电路。 满足:Uo=(1+R4/R1)Ui , 取RF=100K Ω,R1=20 K Ω 其放大倍数AV1为:AV1=1+RF/R1=6 电路中的电容均用来滤波。 混合前置放大器: 混合前置放大器的作用是将mp3输出的声音信号与话音信号混合放大,其电路如下图所示。从图中可以看出,输出电压与输入电压之间的关系为:121 2f f o i i R R v v v R R ?? =-+ ???,式中,1 i v 为话筒放大器的输出信号,2i v 为放音机的输出信号。在实验过程中可调节电位器R1和R2以调整增益。 音调控制器:

音响放大器课程设计

音响放大器的设计 摘要:音响放大器所需要设计的电路为话筒放大器,音调控制器及功率放大器。话音放大器的作用是不失真的放大声音信号(最高信号达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗;音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,因此音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器组成。 关键词:音响放大器;话放级;音调控制级;功放级 1设计内容 1.1设计目的 (1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 (2)学会音响放大器的设计方法和性能指标测试方法。 (3)培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 1.2设计要求 (1)设计并制作一个音响放大器,主要技术指标要求: ①额定功率:P。>=1W ②负载阻抗:R=8Ω ③频率范围:40Hz~10kHz ④话放级输入灵敏度:5mV ⑤输入阻抗:R>>20Ω ⑥系统的总电压增益A>560倍(55dB) (2)设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。 (3)自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。 (4).批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。 1.3参考方案 (1).电路图设计

①确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出音响放大器方框图。 ②系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。 ③参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。 ④总电路图:连接各模块电路。 (2).电路安装、调试 ①为提高学生的动手能力,学生自行焊接电路板。 ②在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。 ③重点调试每一级的输出波形。 ④将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。 2设计方案: 2.1设计方案分析论证 (1).音响放大器设计思路 ①由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话音放大器的作用是不失真的放大声音信号(最高信号达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。 ②音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,由其特性可知音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升和衰减,因此,音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器组成。 ③功放级的作用是给音响放大器的负载提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能的小,效率尽可能提高。

音响放大器课程设计与制作模电课程设计

课程设计任务书学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音响放大器设计与制作 初始条件:集成芯片LM324三块,LM386一块,瓷片电容,电解电容,电位器若干,4Ω/扬声器一个。 要求完成的主要任务: (1)技术指标如下: a.输出功率:; b.负载阻抗:4欧姆; c.频率响应:fL~fH=50Hz~20KHz; d.输入阻抗:>20K欧姆; e.整机电压增益: >50dB; (2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号)。 (3)电路要求有独立的功率放大级。 时间安排: 2016年1月10日查资料 2016年1月11,12日设计电路 2016年1月13日仿真 2016年1月14日,15日实物调试 2016年1月16日答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要......................................................... ABSTRACT ...................................................... 1电路方案的比较与论证........................................ 音响放大器的总设计........................................... 放大电路的比较与论证........................................ 音频功率放大电路的比较与论证................................ 2核心元器件介绍............................................... LM324的介绍................................................. LM386的介绍................................................. 3电路设计 .................................................... 直流稳压电源电路的设计...................................... 话音放大器.................................................. 混合前置放大器.............................................. 音调控制器.................................................. 功率放大电路的设计.......................................... 总电路图 (18) 4用MULTISIM进行仿真.......................................... 话放与混放性能测试.......................................... 单独功放性能测试 (20)

音响放大器课程设计与制作-覃文博

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音响放大电路的设计仿真与实现 初始条件: 可选元件:集成功放,电容、电阻、电位器若干;或自选元器件。 可用仪器:示波器,万用表等。 要求完成的主要任务: (1)设计任务 根据技术指标和已知条件,完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流稳压电源。 (2)设计要求 ①设计一个失真小,具有话筒放大,电子混响、混合前置放大、音调控制、功率放大的音 响放大电路;输出功率1W左右,负载电阻8Ω;频率响应20~20KHz以内,输入阻抗大于20kΩ。 ② 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。 ③ 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理 并仿真实现系统功能。 ④ 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤ 选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排: 1、前半周,完成仿真设计调试;并制作实物。 2、后半周,硬件调试,撰写、提交课程设计报告,进行验收和答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2设计要求和技术指标 (3) 1.3发挥部分 (3) 2设计总体方案 (4) 2.1 音响模块流图 (4) 2.2电路方案的比较与论证 (4) 3 核心元器件介绍 (6) 3.1集成功放TDA2030A简介 (6) 3.2 LM324的介绍 (7) 4各模块电路原理与总电路图 (9) 4.1话音放大器 (9) 4.2电子混响器 (10) 4.3混合前置放大器 (11) 4.5功率放大器 (16) 5音响放大器的技术指标及测试方法 (18) 5.1额定功率 (18) 5.2音调控制曲线 (18) 5.3输入阻抗 (18) 5.4噪声电压 (18) 参考文献 (20)

音响放大器课程设计与制作.

课程设计 题目音响放大器的设计与制作学院信息工程学院 专业通信工程 班级0905 姓名刘洋 指导教师 2010 年月日

武汉理工大学信息学院模电课程设计 课程设计任务书 学生姓名:刘洋专业班级:通信0905班 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音响放大器设计与制作 初始条件: 1.TDA2030A 2.LM324 要求完成的主要任务: (1)技术指标如下: a.输出功率:0.5W; b.负载阻抗:4欧姆; c.频率响应:f L~f H=50Hz~20KHz; d.输入阻抗:>20K欧姆; e.整机电压增益: >50dB; (2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号); (3)电路要求有独立的功率放大级。 参考书: 1.《电子线路设计·实验·测试》第三版,谢自美主编,华中科技大学出版社 2.《通信电子线路》第二版,刘泉主编,武汉理工大学出版社 3.《高频电子线路》第三版张肃文主编高教出版社 时间安排: 第18周理论讲解。 第19周理论设计、实验室安装调试,地点:鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室(1) 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

音响放大器的设计与制作 学生姓名:刘洋 内容摘要: 本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理,它由TDA2030芯片所组成的功放电路,LM324四运放大器为前置放大和音调放大构成,本身具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。而TDA2030一款输出功率大,最大功率到达35W 左右,静态电流小,负载能力强,动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器,电路简洁,制作方便、性能可靠的高保真功放,并具有内部保护电路。本设计的功能是将输入音频信号进行放大,是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中,便于携带,适用性强。 关键词:TDA2030 OTL 输出功率 LM324 Audio amplifier design and production Abstract: This article describes the sound of the composition, function, and principle, it is formed by the TDA2030 chip power amplifier circuit, LM324 quad op amp as the preamp and tone to enlarge constitute itself with supply voltage range, the static power consumption can be a single power use and low cost advantages. The TDA2030 a high output power, maximum power reaches 35W or so, the static current, load capacity, dynamic current can drive large 4-16Ωspeaker, circuit simplicity, making convenient and reliable high-fidelity power amplifier, and an internal protection circuit. This design feature is the input audio signal amplification, Is generally available for home audio systems, stereo player and other electronic system, portable applicability. Key words :TDA2030 OTL Output power LM324

音响系统放大器课程设计

音响放大器的设计 内容摘要:㈠了解音响放大器的基本组成和总体设计 ㈡了解音响放大器各组成部分的具体设计 ㈢了解Multisim8的基本操作和命令 ㈣利用Multisim8设计实验电路并进行仿真验证 ㈤音响放大器的实物安装与调试 设计要求:设计一个音响放大器,要求具有音调输出控制,卡拉OK伴唱,对话筒与录音机的输出信号进行扩音。已知话筒的输出电压为5mV,录音机的输出信号为100mV,电路要求达到的主要技术指标如下: 1 额定功率Po=0.5W(失真度<10%); 2负载阻抗R=20Ω(Vs=15V); 3 频率响应fl~fH=40Hz~10KHz; 4音调控制特性:1KHz处增益为0dB,40Hz和10KHz处有±12dB的调节范围,A VL=A VH>=+20dB;输入阻抗Ri>>20Ω 总体方案选择的论证: 本次实验主要通过对音响放大器的设计,来了解音响放大器的组成, 掌握音响放大器的设计方法,学会综合运用所学的知识对实际问题进行分 析和解决。 音响放大器的基本组成如图2-1所示。 从上图可以看到,音响放大器主要由语音放大器、混合前置放大器、 音调控制器和功率放大器等电路组成。设计时先确定整机电路的级数,再 根据各级的功能及级数指标要求分配各级电压增益,然后分别计算各级电 路的参数,通常从功放级开始向前级逐级计算。本题需要设计的电路为语 音放大器、混合前置放大器、音调控制器和功率放大器。根据题意的要求,

可得各级的增益分配如图2-2所示 最后,根据上图的增益分配,调节各个放大级的参数,便设计出理想 的音响放大器了。 单元电路的设计 1、语音放大器 由于话筒的输出信号一般只有5mv 左右,而输出阻抗达到20K Ω,所 以要求语音放大器的输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗,而且不失真地放大声音信号,频率也应满足整个放大器的要求。因此,语音放大器可采用集成运放组成的同相放大器构成,具体电路如图2-3所示。图中,放大器的增益 f VF 1 R A 1R =+。 由于要求语音放大级的放大倍数为7.5,所以选择i R 10K =Ω,f R 采用 阻值为100K Ω的电位器,使放大器可以根据需要调整。 2、混合前置放大器 混合前置放大器的主要作用是将磁带放音机的音乐信号与语音放大器 的输出声音信号进行混合放大,可采用反相加法器实现,具体电路如图2-4所示。从图中可以看出,输出电压与输入电压之间的关系为: 1212f f o i i R R v v v R R ?? =-+ ??? (2-1) 式中,1i v 为话筒放大器的输出信号,2i v 为放音机的输出信号。另外, 图中的'R 是平衡电阻,大小为'1R R =//2R //f R 。

音响放大器设计方案设计方案文国能

1.1 设计名称:音响放大器 1.2 设计任务: 1.2.1 选定设计方案; 1.2.2 完成单元电路的设计和主要元器件说明; 1.2.3 完成硬件原理图设计和PCB图说明; 1.2.4 安装各单元电路,要求布线整齐、美观; 1.2.5 写出课程设计报告文档。 1.3 设计要求: 1.3.1 设计一个音响放大器,使其具有话筒扩音、音量控制、音调控制、电子混响、卡拉OK伴唱等功能。 1.3.2 该音响放大器可以不失真地放大声音信号。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。 1.3.3 主要技术指标如下:额定功率P O≥0.3W>20KΩ;音 调控制特性1KHz处增益为0dB、125Hz和8KHz处有±12dB的调节范围,A VL=A VL≥20dB。

2设计方案及原理说明 2.1 设计方案及工作原理说明: 本设计由语音放大器、电子混响器、混合前置放大器、音调控制器及功率放大器五部分组成。此设计方案具有使用元件少,电路简单明了等特点。 其工作原理如下:当语音信号由话筒输出后,进入语音放大器放大并传入电子混响器产生混响效果。混响后的信号连同磁带放音机产生的信号一同进入混合前置放大器,并进行放大。放大后的信号进入音调控制器,然后进入功率放大器进行功率放大后,由扬声器输出声音。 2.2 设计组成框图如下: 图2.1.1 2.3 产品说明 音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。长期以来,高品质音频放大器的工作类别,只限于A类(甲类>和AB类(甲乙类>。其原因在于过去只有电子管这样的器件,B类(乙类>电子管放大器产生的失真使它们甚至在公共广播用时都难于被人们所接受。所有的自称为高保真放大器均工作于推挽式的A类(甲类>。

音响放大电路方案与制作教案

音响放大器设计与制作教案设计<第1次课) 本次课教案 步骤一:课题引入<10分钟): 教师:《电子设计与制作》专业课程由6个实用电子产品的设计与制作工程组成,要求我们对每个工程进行任务分析、电路设计、制作与调试电路、撰写设计报告、完成工程资料、进行工程学习汇报

等内容,本课程的考核实行动态考核,总成绩由每个工程考核成绩汇总得到。音响放大器的设计与制作为第一个工程。下面我们进行本工程的设计任务分析 学生:认真体会老师介绍的学习思路和学习方法 步骤二:阅读音响放大器的设计任务书 教师:下发设计任务书资料,引导学生阅读并设问学生“一般的音响放大器由哪几个部分构成?” 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的音响放大器,要求能进行高低音调调节和音质补偿,电路简洁,制作方便、性能可靠。性能主要指标: 输出功率:10 ~ 20W<额定功率); 频率响应:20Hz ~ 20kHz<≤3dB) 输出阻抗:≤0.16Ω。 输入灵敏度:500mV<1000Hz,额定输出时) 学生:根据电子技术课程中所学知识进行讨论,老师启发学生思考要满足以上技术指标,必须需要哪些电路? 步骤三:音响放大器的设计任务分析 教师:设问1,要达到设计任务书中的技术指标,应当采用什么电路进行组合? 学生:回答问题,根据功能要求得出音响放大器的结构方框图 教师设问2:功放电路有哪些类型,哪些典型功放电路的输出功率能达到10W以上? 学生:通过上网或查书寻找功放电路的种类与技术指标,常见功放IC的资料。然后回答问题。 教师设问3:为什么要进行高低音音调调节,应当由什么电路来完成? 学生通过阅读引导文回答:功放系统中无论是低档机还是高档机,除了要进行音量调节外,还要有音调调节控制电路,低档音响为了节约成本往往采用阻容式音调调节,但容易使高低音相互干扰,而且缺乏力度和清晰感,听起来非常浑浊杂乱。 参考资料:根据音调调节电路在整机中的位置,有衰减式,负反馈式,衰减负反馈混合式三种电路形式,普及式音响采用第三种电路形式,NE5532组成的高中低音调音量调节控制电路;高档机采用专用音调控制IC如M6241,TDA7315,TDA7449 教师设问4:哪些功放电路能达到频响范围为20Hz ~ 20kHz<≤3dB)的技术要求? 学生回答:分立元件组成的功放电路在实际应用中,频率要远远低于截止频率才能保证晶体管的交流电流增益与其直流电流增益接近或相等,大功率晶体管的实际工作频率很难超过50KHZ,也就是说,采用低频大功率晶体管制作的功率放大器的带宽很难超过集成功率放大器的100KHZ,因此采用分立元件的音频功率放大电路的性能不如集成功率放大器。教师设问5:要达到20w的输出功率,电源供电有什么要求?

音响放大器的设计 课程设计DOC

课程设计说明书课程名称:音响放大器的设计 专业名称: 学生班级: 学生姓名: 学生学号: 指导老师:

课程设计任务书 设计目的 1)了解集成功率放大器内部电路工作原理 2)掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法 3)掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术 设计要求和技术指标 1)技术指标 额定功率P≥0.3W,负载阻抗为10Ω,频率响应范围为50Hz-20KHz,输入阻抗大于20KΩ,放大倍数≥20dB。 2)设计要求 (1)设计话音放大与混合前置放大器、音调控制级、功率放大级; (2)选定元器件和参数,并设计好电路原理图; (3)在万能板或面包板或PCB板上进行电路安装调测; (4)测试输出功率; (5)测试输入阻抗; (6)撰写设计报告。 3)设计扩展要求 (1)能驱动额定功率P≥8W的扬声器; (2)电路电压放大级输出阻抗低,能带500Ω负载。

目录 第1章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 音频功率放大器概述 (1) 1.3 音频功率放大器概述 (2) 第2章音响放大器设计 (3) 2.1 音响放大器简介 (3) 2.2 单元电路的设计 (3) 2.2.1 话音放大器 (3) 2.2.2 混响前置放大器............................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.3 电子混响器....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.4 音调控制器 (5) 2.2.5 功率放大器 (9) 2.3 总电路设计 (9) 第3章电路仿真结果 (13) 3.1 话放与混合级仿真 (13) 3.2 音调控制器的电路仿真 (13) 3.3 功率放大器的电路仿真 (15) 第4章音响放大器的安装与调试 (16) 4.1 电路安装 (16) 4.2 电路调试技术 (16) 4.3 整机功能试听 (17) 第5章心得体会 (18) 参考文献 (19) 附录A 音响放大器元件清单 (19) 附录B PCB板图 (20)

ADS-228苹果迷你小音响放大器学习资料

A D S-228苹果迷你小 音响放大器

电子竞赛作品设计报告 作品名称:ADS-228苹果迷你小音箱放大器专业年级:2015级汽车电子二班 学生姓名:费精忠 学号: 201507581222 指导教师: 电子信息工程学院 摘要

随着电子技术的发展,音箱越来越受到人们的关注和使用。音响是将电信号还原成声音信号的一种装置,还原真实性将作为评价音箱性能的重要标准。有源音箱就是带有功率放大器的音箱系统。把功率放大器与扬声器系统做成一体,构成一套完整的音响组合。而迷你音箱就是一款简单的有源音响,本文主要介绍了迷你音响的构成、功能、及工作原理,它主要是由TDA2822芯片所组成的集成功放电路构成。本身具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中,便于携带,适用性强。 主要:音响/TDA2822芯片/制作

目录 1 概述 (2) 1.1 迷你音响的亮点 (2) 1.2 迷你音响的发展 (2) 1.3 音响的技术指标 (2) 2 核心元器件介绍 (3) 2.1 电阻电容和二极管的介绍 (3) 2.2 TDA2822的介绍 (4) 3 电路的整体结构 (4) 3.1 电路的工作原理 (4) 3.2 功率放大器的工作原理 (4) 4 安装与调试 (5) 4.1 对元器件的前期准备 (5) 4.2 PCB的焊接与安装 (6) 4.3 音乐的调试 (7) 制作感言 (8) 参考文献 (9)

音响放大器的设计与制作 第一部分概述 1.1 迷你音响的亮点 迷你音响一般使用方便,外观华丽。并且在外形上也比较统一、美观;使用时不需要很多的时间进行调试,一般来说直接就可以使用,在操作上较为方便。在电路上,是输入一个较小的音频信号经过电位器的调制,又通过TDA-2822集成块的功率放大,经过RC回路的滤波选频,输出一个较大的可调音频信号。 1.2迷你音响的发展 从单一的收音机到现在CD、VCD、DVD、多媒体音响、GPS、车载多媒体终端等,迷你音响,正是适时而生顺势而发,适应了市场变化之需求,顺应了时代的潮流。在这期间,迷你音响随着人们审美观念的变化、住房装修风格的变化、家居文化的变化,以及互联网信息时代新产品的出现等因素的变化,人们对音响的功能、款式、造型、色彩、体积等各个方面都提出了新的要求,而传统的音响难以能够适应这种特殊的要求。迷你音响的发展,正是由于需求变化和市场环境的变化,达到随需而变、随机而变的。 1.3音响的技术指标 音响系统整体技术指标性能的优劣,取决于每一个单元自身性能的好坏,如果系统中的每一个单元的技术指标都较高,那么系统整体的技术指标则很好。其技术指标主要有六项:频率响应、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。 1.频率响应:所谓频率响应是指音响设备重放时的频率范围以及声波的幅度随频率的变化关系。一般检测此项指标以1000Hz的频率幅度为参考,并用对数以分贝(dB)为单位表示频率的幅度。 音响系统的总体频率响应理论上要求为20~20000Hz。在实际使用中由于电路结构、元件的质量等原因,往往不能够达到该要求,但一般至少要达到32~18000Hz。 2.信噪比:所谓信噪比是指音响系统对音源软件的重放声与整个系统产生的新的噪声的比值,其噪声主要有热噪声、交流噪声、机械噪声等等。一般检测此项指标以重放信号的额定输出功率与无信号输入时系统噪声输出功率的对数比值分贝(dB)来表示。一般音响系统的信噪比需在85dB以上。

基于multisim下的音响放大器设计与仿真

基于multisim下的音响放大器设计与仿真

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信息工程学院 课程设计报告书 题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真 课程:电子线路课程设计 专业:电气工程及其自动化 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2015年01月 07日

信息工程学院课程设计任务书 学号学生姓名专业(班级)设计题目基于multisim10下的音响放大器设计与仿真 设计技术参数1、放大器的失真度<1%。 2、放大器的功率>2W。 3、放大器的频响为50Hz—20kHz。 4、音调控制特性为自选。 设计要求1、采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器。 2、用multisim对设计电路进行仿真实验,并给出仿真结果及关键点的波形。 3、了解方波信号的发生电路模块及仿真。 4、了解直流稳压源的基本组成原理及模块电路仿真。 参考资料 1、孙梅生,李美莺,徐振英《电子技术基础课程设计》高等教育出版社 2、梁宗善《电子技术基础课程设计》华中理工大学出版社 3、张玉璞,李庆常《电子技术课程设计》北京理工大学出版社 4、彭介华《电子技术课程设计指导》高等教育出版社 5、谢自美《电子线路设计·实验·测试》(第三版)华中科技大学出版社 6、康华光,陈大钦. 电子技术基础—模拟部分(第五版) 2015年1月7日

信息工程学院课程设计成绩评定表 学生姓名:学号:专业(班级): 课程设计题目:基于multisim10下的音响放大器设计与仿真 成绩: 指导教师: 年月日

音响放大电路方案与制作教案

个人资料整理仅限学习使用音响放大器设计与制作教案设计<第1次课)

本次课教案 步骤一:课题引入<10分钟): 教师:《电子设计与制作》专业课程由6个实用电子产品的设计与制作工程组成,要求我们对每个工程进行任务分析、电路设计、制作与调试电路、撰写设计报告、完成工程资料、进行工程学习汇报. 个人资料整理仅限学习使用 等内容,本课程的考核实行动态考核,总成绩由每个工程考核成绩汇总得到。音响放大器的设计与制作为第一个工程。下面我们进行本工程的设计任务分析 学生:认真体会老师介绍的学习思路和学习方法 步骤二:阅读音响放大器的设计任务书 教师:下发设计任务书资料,引导学生阅读并设问学生“一般的音响放大器由哪几个部分构成?”设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的音响放大器,要求能进行高低音调调节和音质补偿,电路简洁,制作方便、性能可靠。性能主要指标: 输出功率:10 ~ 20W<额定功率); 频率响应:20Hz ~ 20kHz<≤3dB) 输出阻抗:≤0.16Ω。 输入灵敏度:500mV<1000Hz,额定输出时) 学生:根据电子技术课程中所学知识进行讨论,老师启发学生思考要满足以上技术指标,必须需要哪些电路? 步骤三:音响放大器的设计任务分析 教师:设问1,要达到设计任务书中的技术指标,应当采用什么电路进行组合? 学生:回答问题,根据功能要求得出音响放大器的结构方框图教师设问2:功放电路有哪些类型,哪些典型功放电路的输出功率能达到以上? 10W学生:通过上网或查书寻找功放电路的种类与技术指标,常见功放IC的资料。然后回答问题。

教师设问3:为什么要进行高低音音调调节,应当由什么电路来完成? 学生通过阅读引导文回答:功放系统中无论是低档机还是高档机,除了要进行音量调节外,还要有音调调节控制电路,低档音响为了节约成本往往采用阻容式音调调节,但容易使高低音相互干扰,而且缺乏力度和清晰感,听起来非常浑浊杂乱。 参考资料:根据音调调节电路在整机中的位置,有衰减式,负反馈式,衰减负反馈混合式三种电路形式,普及式音响采用第三种电路形式,NE5532组成的高中低音调音量调节控制电路;高档机采用专用音调控制IC如 M6241,TDA7315,TDA7449 教师设问4:哪些功放电路能达到频响范围为20Hz ~ 20kHz<≤3dB)的技术要求?学生回答:分立元件组成的功放电路在实际应用中,频率要远远低于截止频率才能保证晶体管的交流电流增益与其直流电流增益接近或相等,大功率晶体管的实际工作频率很难超过50KHZ,也就是说,采用低频大功率晶体管制作的功率放大器的带宽很难超过集成功率放大器的100KHZ,因此采用分立元件的音频功率放大电路的性能不如集成功率放大器。 教师设问5:的输出功率,电源供电有什么要求?20w要达到. 仅限学习使用个人资料整理 ,考虑安作为功放输出块,其典型工作电压范围为-5----22VTDA2030学生回答:如果选用供电。全性和功放效果,一般选15V 以上问题由各小组分别负责回答,其他小组进行适当补充,老师进行引导,最后作点评。 步骤四:<7分钟)请画出出音响放大器的方框图老师要求学生根据以上的设计任 务分析,画出音响放大器的结构方框图,并考虑各单元电路如何实现 学生:集体讨论并画出结构方框图 小结<5分钟):总结音响放大器的设计任务分析情况,完成设计任务分析表格,老师对 各小组的学习情况<回答问题)进行总结和评价。 说明:设计任务分析就是要根据设计任务书并查找资料,设计能满足设计要求的电路总体方案。. 个人资料整理仅限学习使用

音响放大器设计报告

模拟电路课程设计报告设计课题:音响放大器设计 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

音响放大器设计 一、任务与要求 设计一音响放大器,要求具有话筒扩音、混合前置放大、音调输出控制、音量控制,功率放大等功能。 各级主要作用 话音放大级:话音放大器的作用是不失真地放大声音信号。 混合前置放大级:将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大。 音调控制放大级:主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减,中音频的增益保持0dB不变。 功率放大级(简称功放):给音响放大器的负载(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。 已知条件 +VCC = +9V,话筒(低阻20 )的输出电压为5mV,录音机的输出信号电压为100mV。电子混响延时模块1个,集成功放LA4102 1只,8 /2W负载电阻RL 1只,8 /4W扬声器1只,集成运放LM324 1只(或mA741 3只)主要技术指标 额定功率Po≥1W( <3%); 负载阻抗RL=8 ; 截止频率fL=40Hz,fH=10kHz; 音调控制特性:1kHz处增益为0dB,100Hz和10kHz处有±12dB的调节范围,A VL=A VH≥20dB; 话放级输入灵敏度5mV; 输入阻抗Ri>>20 设计过程 整机电路由话音放大器、混合前置放大器、音调控制放大器、功率放大器组

成,根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益,分别计算各级电路参数,通常从功放级开始向前级逐级计算 ,根据技术指标要求,音响放大器的输入为5mV 时,输出功率大于1W ,则输出电压V o>=2.8V 。总电压增益Av Σ=V o/Vi>560倍(55dB)。各级放大倍数如下图所示: 二、设计与论证 方案一:话音放大级、混合前置放大级、音调控制放大级各用一个UA741,功率放大级用LA4102。 方案二:话音放大级、混合前置放大级、音调控制放大级共用一个LM324功率放大级用LA4102。 由于多级放大各级信号会互相产生干扰,合理布线,把级与级间的距离拉大是减小信号干扰的好方法,此时方案一是个不错的选择,但每一级各用一个UA741电路元件增多,电路板面积就会增大,不但不美观也不经济。方案二中LM324是四运放集成电路,电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉、放大效果好,话音放大级、混合前置放大级、音调控制放大级共用一个LM324电路元件少,占用电路板面积小,不仅美观而且经济。 三、电路设计与参数计算 1、话音放大级 由于话筒的输出信号一般只有5mV 左右,而输出阻抗达到20k Ω(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。 电路原理图,电压放大倍数Av 仅由外接电阻R 11和R 12决定:Av=1+R 12/R 11按要求该级的放大倍数Av =8.5 话放级混放级音调级5mV A V1 8.5倍18.5dB 42mV A V23倍9.5dB 125mV A V30.8倍–2dB 100mV A V430倍29.5dB 3V A V =612倍(56dB) 功放级

模电课程设计 音响放大器讲解

《模拟电子技术》课程设计说明书 音响放大器 院、部:电气与信息工程学院 学生姓名:彭澎 指导教师:张松华职称副教授 专业:电子信息工程 班级:电子1201班 学号: 1230340136 2014年6月

课程设计任务书 1.设计题目 带音调控制器的音响放大电路 2.设计目的 1、了解集成功率放大器内部电路工作原理 2、掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法 3、掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术 3.设计要求 1、设计混合前置放大器、音调控制级和功率放大级; 2、选定元器件和参数,并设计好电路原理图; 3、在万能板或面包板或PCB板上进行电路安装调测; 4、撰写设计报告。

目录 第1章概述 (1) 1.1 音响的介绍 (1) 1.2 名词解释 (1) 1.2.1 频率响应 (1) 1.2.2 信噪比 (1) 1.2.3 动态范围 (1) 1.2.4 失真 (2) 第2章音响放大器电路设计 (3) 2.1 音响放大器的基本原理 (3) 2.2 前置放大电路(A1) (4) 2.3 音调控制电路(A2) (4) 2.3.1 低音提升 (5) 2.3.2 高音提升 (5) 2.3.3 高音衰减 (5) 2.3.4 低音衰减 (6) 2.3.5 反馈型音调控制电路 (6) 2.3.6 信号在低频区 (6) 2.3.7 信号在高频区 (7) 2.4 功率放大级 (8) 2.4.1 TDA2030A介绍 (8) 2.4.2 功率放大电路说明 (9) 第3章用multisim仿真音响放大器电路 (10) 设计心得与体会 (11) 参考文献 (12) 附录A 实物图 (13) 附录B 元器件清单 (13)

音响放大电路设计

题目音响放大电路的设计 班级13无非(四)班 学号201310210413 姓名张书轼 指导付莉 时间2015.6.22-2015.6.27 景德镇陶瓷学院

电工电子技术课程设计任务书 姓名张书轼班级13无非(四)班指导老师付莉

目录 1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2、话音放大器电路. . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .5 3、混合前置放大器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4、音调控制器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 5、功率放大器. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .8 6、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 7、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 8、元件清单;. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 9、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 10、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

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