学号：
本科课程设计
学院物理电子工程学院
专业电子科学与技术
年级2013级电子科学与技术班姓名
课程名称模拟电路技术课程设计课程设计题目语音放大电路设计
指导教师王鹏
成绩
20 年月日
课程设计成绩评定书
目录
1 课程设计目的 (1)
2 课程设计要求及课程设计指标 (1)
2.1课程设计要求 (1)
2.2课程设计指标 (1)
3 设计方案 (1)
3.1方案比较 (3)
3.2总体框图设计 (3)
4 功能模块设计 (3)
4.1电路设计 (4)
4.2 参数分析与仿真 (6)
4.3 电路调试 (6)
5 设计总结和体会 (7)
参考文献 (8)
语音放大电路设计
1 课程设计目的
1、通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验。
2、掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。
3、培养我们的技开发能力和创新精神，增强自主学习、分析问题和解决问题的能力。
2 课程设计要求及课程设计指标
2.1 课程设计要求
1：选取单元电路及元件，根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。
2：测量置放大电路的差模电压增益AUd、共模电压增益AUc、共模抑制比KCMR、带宽BW?1、输入电压Ri?等各项技术指标，并与设计要求值行比较。
3：测量有源带通滤波电路的差模电压增益AUd、带通BW1，并与设计要求进行比较。
4：测量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率P??DC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。应用Multisim软件对电路进行仿真分析，最后对整体电路进行联调和试听。
2.2 课程设计指标
1：前置放大器：输入信号?1d≤10mV，输入阻抗R1≥100kΩ，共模抑制比：K CMR≥60dB。
2：有源带通滤波器的带通频率范围300Ｈｚ～3ＫＨz。
3：功率放大器最大不失真输出功率P>=5W,负载阻抗ＲL＝4Ω,电源电压+5V，+12V。
4：输出功率连续可调，直流输出电压<=50mv(输出开路时),静态电源电流,<=100mA(输出短路时)。
3设计方案
方案一：图1所示前置放大电路由单级放大电路组成。
图1
图2所示带通滤波器中低通和高通是放在一起做的。
图2
采用图3所示LM386作为功率放大器。
图3
方案二：图4前置放大电路由两级放大电路组成。
电子电工教学基地 实 验 报 告 实验课程：模拟电路实验及仿真实验名称：语音放大电路的设计设计人员： 完成日期： 2012年6月27日
0、引言在电子电路中，输入信号常常受各种因素的影响而含有一些不必要的成份（即干扰），或者输入信号是不同频率信号混合在一起的信号，对前者应设法将不必要的成份衰减到足够小，而后者应设法将需要的信号提取出来。而且随着社会的发展，在我们的日常生活中也经常会出现一系列的问题：如在检修各种机器设备的时候，我们要根据故障设备的异常声来寻找故障，这种异常的声响的频谱覆盖面往往很广；同时另外的一种情况我们在打电话的时候，有时往往因声音或干扰太大而难以听清对方的声音，这时我们就需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器。而且语音放大电路目前的运用很广泛：适用于很多的家用电器上面的运用。例如：便携式收音机、对讲机等很多方面的运用。为了达到这样的一个目的，我们就要考虑到设计一个能识别300~3000HZ频率范围内的小信号放大系统，我们可以用设计一个集成运算放大器组成的语音放大电路。 一、设计目的及要求 【设计目的】1.通过实验培养学生的市场素质，工艺素质，自主学习的能力，分析问题解决问题的能力以及团队精神。 2.通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。 【设计要求】 1）选取单元电路及元件 根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的原件参数。 2）前置放大电路的组装与调试 测量前置放大电路的差模电压增益AU、共模电压增益AUc、共模抑制比KCMR、带宽BW、输入电压Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。 3）有源带通滤波器电路的组装与调试 测量有缘带通滤波器电路的差模电压增益AUd、带通BW，并与设计要求进行比较。4）功率放大电路的组装与调试 测量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率PDC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。 5）整体电路的联调与试听 6）应用Multisim软件对电路进行仿真分析
一、实验目的 1）了解音频功率放大器的电路组成，多级放大器级联的特点与性能； 2）学会通过综合运用所学知识，设计符合要求的电路，分析并解决设计过程中遇到的问题，掌握设计的基本过程与分析方法； 3）学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试，学会Altium Designer使用进行PCB制版，最后焊接做成实物，学会对实际功放的测试调试方法，达到理想的效果。 4）培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1）设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电，多级电压、功率放大，所设计的电路满足以下基本指标： （1）频带宽度50Hz～20kHz，输出波形基本不失真； （2）电路输出功率大于8W； （3）输入阻抗：≥10kΩ； （4）放大倍数：≥40dB； （5）具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz 处有±12dB的调节范围； （6）所设计的电路具有一定的抗干扰能力； （7）具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分： （1）增加电路输出短路保护功能； （2）尽量提高放大器效率； （3）尽量降低放大器电源电压； （4）采用交流220V，50Hz电源供电。 2）实物要求 正确理解有关要求，完成系统设计，具体要求如下： （1）画出电路原理图； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出；
（5）PCB文件生成与打印输出； （6）PCB版图制作与焊接； （7）电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备，它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分，如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1）前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD 唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低噪声的晶体管，另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，
实验报告 课程名称： 电路与模拟电子技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 音频功率放大电路 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理（必填） 音频功率放大电路，也即音响系统放大器，用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备，它接受的信号源有多种形式，通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大，因此，音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器，希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足，。 为了充分地推动扬声器，通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率，而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线
前置放大电路： 前置放大级输入阻抗较高，输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大，为了减小噪声，前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为：23 1R R A vf + = 输入电阻：1R R if = 输出电阻：0of =R 功率放大级： 对于功率放大级，除了输出功率应满足技术指标外，还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配，否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电，缺点是输出要通过大电容与负载耦合，因此低频响应较差；OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合，频响特性较好，但需要用双电源供电。（实验室提供本功能模块） 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端；2脚为反相输入端；3脚为负电源；4脚为输出端； 5脚为正电源。 功放级电路中，电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载，其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性，避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9，直流反馈系数F ′＝1。对于交流信号而言，
课程设计报告 学生姓名:张浩学学号：201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111） 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师：张光烈职称: 2013 年 7月 4 日
1、设计题目：音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求： 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。 指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管，三极管，几种放大电路，信号运算与处理电路，正弦信号产生电路，直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出频率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的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OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真，复合管的基本组合提高电路功率，交直流反馈电路，对称电路，并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数，使用multism 软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。 3、整体电路设计： ⑴方案比较： ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w，输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v，另一端接地，负载是阻抗为8Ω的扬声器，输出功率大于8w。 通过比较，方案①的输出功率有30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图：
, 课程设计 课程名称_模拟电子技术课程设计 题目名称音频功率放大电路 $ 学生学院 专业班级 学号 学生姓名__ 指导教师 : 2010 年 6 月 20 日
— 音频功率放大电路课程设计报告 一、设计题目 题目：音频功率放大电路 二、设计任务和要求 ` 1）设计任务 设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8Ω。 2）设计要求 频带宽50H Z ～20kH Z ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W； 输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。 三、原理电路设计 功率放大电路： % 功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。在很多电子设备中，要求放大电路的输出级能够带动某种负载，例如驱动仪表，使指针偏转；驱动扬声器，使之发声；或驱动自动控制系统中的执行机构等。也就是把输入的模拟信号经被放大后,去推动一个实际的负载工作，所以要求放大电路有足够大的输出功率，这样的放大电路统称为功率放大电路。而音频功率放大器的作用就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大，输出的信号的非线形失真尽可能地小，效率尽可能的高。随着半导体工艺,技术的不断发展,输出功率几十瓦以上的集成放大器已经得到了广泛的应用。功率VMOS管的出现,也给功率放大器的发展带来了新的生机。总之，功率放大器的主要任务是向负载提供较大的信号功率,故功率放大器应具有以下几个主要特点： 1. 输出功率要足够大 工作在大信号状态下,输出电压和输出电流都很大.要求在允许的失真条件下,
放大器的增益测量 放大器并不属于传输线与天线，但由于外场测天线方向图时，信号发射天线处要加串放大器来抵消电缆的损耗，这里也不妨测试一下。 一. 实验目的 了解放大器的增益频响与测试方法。 二．实验准备 PNA3621及其全套附件，待测放大器一只，20dB衰减器2只。 仪器开机时所显示的主菜单第一项应为《频域》，若为《时域》，则按〖↓〗键使光标移到《时域》下，然后按〖→〗键选择想要的《频域》。 ? 扫频方案设置： ????1.选最小频距， 按〖↓〗键使光标移到《频域》旁边的数值下，按〖→〗在两种最小频距间作出选择（0.1MHz或0.025MHz,通常选0.1 MHz，有特殊要求时才用0.025MHz）； 2.BF=40MHz,
按〖↓〗键, 使光标移到《BF》下面, 可按〖→〗〖←〗键对始频进行改动到所需数值为止, 仪器最低频与型号有关； 3.⊿F =148MHz, 按〖↓〗键, 使光标移到《⊿F》下面, 按〖→〗〖←〗键可对频距进行改动, 时域中⊿F不受控； 4.EF =3000MHz。 按〖↓〗键, 使光标移到《EF》下面, 按〖→〗〖←〗键可改变终止频率, 改EF时, 点数N随着变动, 点数N最小为1, 最大为81; EF = BF+(N - 1)⊿F。 三．测试方法 ? 1. 注意事项 注意放大器的最大输出问题, 由于本机输入端口灵敏度较高, 而内部又无程控衰减器,承受功率小于1mW, 测增益时必需外接衰减器以抵消放大器的增益。本机增益只有一档为30dB, 测试时请串入40dB以上的衰减器, 以避免仪器饱和甚至烧毁取样桥, 其衰减器值在40dB以上即可, 不必很准, 因为在校直通时已校进去了。 ?? 2. 测增益 ?? ?仪器按测插损连接，在仪器输入与输出口上各接一根短电缆。输出电缆末端接2个20dB衰减器，再用一个双阴与输入电缆连接起来； 在主菜单下将光标移到《测:A B》下，按〖→〗或〖←〗键, 使A下为《增益》,B下空白； ????按〖↓〗键使光标移到《校:直通》下, 再按〖执行〗键； ??? 画面转为方格坐标, 示值为0dB, 取下双阴，串入待测放大器（见上图），然后记下或打印下测试曲线； 将一个衰减器放在放大器输入端，一个放在输出端，记下或打印测试曲线，即可得到30dB以内的增益频响曲线； 将两个衰减器全部接在放大器后面，记下或打印下测试曲线； 比较三次测试结果，假如差别不大，说明该放大器输出功率较大，线性好。假如差别较大，说明该放大器输出功率较小，只适用于弱信号的放大； 假如增益超过30dB, 而不超过50dB, 则可直接在放大器前(或后)再串入一
内容摘要 本文介绍了一种语音放大电路，它由前置放大器、带通滤波器和功率放大器组成，能对300——3000Hz的语音信号进行放大，降低外来噪声。并用Multisim 进行仿真实验，以期达到所要求的效果。 关键字：前置放大器带通滤波器功率放大器
目录 一、设计目的 (1) 二、设计题目及分析 (1) 三、概要设计 (1) 四、详细设计 (1) 五、测试分析 (6) 六、附录 (7)
一、设计目的 在电子电路中，输入语音信号往往混杂着噪声和其他不同频率成分的干扰，因此我们设计该电路，使其尽可能减小噪声，滤除300——3000Hz以为的频率成分，同时，尽可能地放大有用信号，从而得到清晰的语音信号，并将它通过扬声器输出。 二、设计题目及分析 此语音放大器由三部分组成，原理框图如图2-1。 图2-1 语音放大器原理框图 其中，各级要求如下。 ①前置放大器的输入信号≤5mV，输入阻抗为10KΩ，可用元件741运算放大器。 ②带通滤波器3dB带通范围：300——3000Hz。 ③功率放大器输出功率Po≥0.5W，输出阻抗Ro=4Ω，输出功率连续可调，可用元件 LM386功率放大器。 ④电源电压为±12V。 三、概要设计 （1）假设带通滤波器通带增益为0dB，且功率放大器采用LM386的20倍接法，若要提供足够的功率（扬声器8Ω，输出功率≥0.5W），则可设功率放大器的输入信号有效值为100mV，此时8Ω的扬声器获得功率为0.5W，故在此前置放大器级，假设输入信号为5mV，至少需要对其放大30倍。在此前置放大器放大倍数选为50倍，若采用运算放大器的反向组态，则反馈电阻采用500KΩ的电阻，此时输入阻抗为10KΩ。（2）带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器串联组成。其中，低通滤波器截止频率为3KHz，高通滤波器截止频率为300Hz。为了确保通带增益为0dB，此处高通滤波器和低通滤波器均采用有源滤波器，由于运放数量的限制，此电路中仅使用二阶滤波器，相对于一阶滤波器，它能较快的收敛，滤波器设计可由Filter Solution软件辅助完成。 （3）该功率放大器可直接采用20倍放大的接法，为了能够达到输出功率连续可调，可在信号输入端与地之间接入可调电阻，输出阻抗可在电路正常工作后，能够输出不失真的情况下，通过在输出端串接电阻使输出阻抗Ro=4Ω。 四、详细设计 （1）前置放大器 前置放大器亦为小信号放大器。语音信号属于低频信号，多采用单端方式传输，其中混有噪声和其他频率分量，在此级应尽量一致低频分量和噪声等，放大有用信号。故在信号输入放大器前，接入一隔直电阻，去掉直流成分，由3中分析，放大器采用741的反相组态，放大倍数为50倍，反馈电阻为500KΩ，输入阻抗10KΩ。具体电路如图4-1所示。
一.幅频相频特性的概念 由于放大电路中电抗元件的存在，放大电路对不同频率分量的信号放大能力是不相同的，而且不同频率分量的信号通过放大电路后还会产生不同的相移。因此，将表示电压放大倍数A u 的大小和频率f 之间的关系称为幅频特性，输出信号U out 与输入信号U in 的相位差与频率f 之间的关系称为相频特性。 二.电路相频幅频特性分析 （1）音频放大电路图 将信号发生器代替音频为音频放大电路提供不同频率的信号源，由此得出频率特性曲线。音频放大电路图如图1所示： 图1：音频放大电路图 根据电路图可以计算得出一级放大倍数为： 10131u ≈- =R R A 二级放大倍数为: 1518 462≈++=R R R A u 那么音频电路的总为两级各自放大倍数的乘积，也就是150倍。
（2）理论分析 通过Altium Designer Summer 09软件对音频电路进行仿真，得到该音频电路的幅频相频特性曲线，并进行理论分析。 图2：一级放大电路幅频特性曲线 图3：一级放大电路相频特性曲线 由图2和图3可以得出该放大电路为带通电路，在Au 下降到%70.7处时，可以得出其下限截止频率f L 和上限截止频率f H ，f L 大约为3.2HZ ，f H 大约为95KHZ 。由于f H 远远大于fL ，因此一级放大电路的通频带为： f bw=f H - f L≈f H=95K 查阅资料已知LM358双运算放大器的单位增益带宽为1MHZ ，由增益带宽积的公式可以得出理论上的带宽，公式如下： K 10010 M 1A M 11==?=bw bw u f f 由此可以看出仿真结果接近理论值，一级放大电路为反相运算电路，在无衰减
音响放大器的设计 一、 设计任务 1) 功能要求：具有话筒扩音、音调控制、音量控制，卡拉OK 伴唱 2) 已知条件：集成功率放大器LM386 1个，10K 欧姆高阻话筒一个（咪头，要加上拉电阻），输出电压为5mV ,集成运放LM324一只， +VCC = +9V ，8Ω/2W 负载电阻RL 1只，8Ω/4W 扬声器1只,MP3一台（连接输入线一条） 3) 主要技术指标：额定功率 Po ≥0.3W(γ <3%)； 4) 负载阻抗 RL=8Ω； 5) 截止频率fL=50Hz ，fH=20kHz ； 6) 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 VH ≥20dB ； 7) 话放级输入灵敏度 5mV ； 8) 输入阻抗 Ri>>10K Ω。 二、 实验器材 实验所需元件、示波器、万用表、覆铜板、函数发生器、热转印机、钻孔机、环保腐蚀液、变压器、MP3、喇叭等等 三、 功能模块组成和增益分配 图 1功能模块组成 话筒输入 5mv 话音放大器（4.7倍）音频输入 100mv 混合前置放大(3倍)音调控制器（0.8倍）功率放大器（30倍）扬声器+9V 电源
四、功能模块设计 （一）工作电源（+9V） 电源模块由实验室稳压试验箱经过J1、J2接入电路模块，S1为电源开关，W1是7809稳压芯片，期中C3、C4为电源输入的滤波电容，C5、C6为电源输出的滤波电容，D1为发光二极管做上电指示用，P2为4个短接到地上的排针接口，作为测试用的接口。 图2稳压模块 （二）话筒输入和话音放大器 由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，输出阻抗高。所以话音放大器用来不失真地放大声音信号，输入阻抗需远大于话筒的输出阻抗，且符合阻抗匹配。第一级设计成增益为： A V1=1+R2/R4=47K/10K=4.7， R2 =75KΩ; R4=10KΩ，放大后输出电压为V o1按设计要求应该达到24mv，原理图如下： 图3话音放大器
语音放大电路设计精编 版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
一、语音放大电路的设计 通常语音信号非常微弱，需要经过放大、滤波、功率放大后驱动扬声器。 要求： （1）采用集成运算放大器LM324和集成功放LM386N-4设计一个语音放大电路； 假设语音信号的为一正弦波信号，峰峰值为5mV，频率范围为100Hz~1KHz，电路总体原理图如下所示； 具体 设计 方案 可以 参照 以下 电路： 图4 语音放大电路 前置放大电路： 采用同相比例放大器，放大倍数为： A V=1+100KΩ 10KΩ =11
带通滤波电路为： 带通滤波器A1的放大倍数计算： A vf1=1+ 27KΩ 100KΩ =1.27 A vf2=1+ 27KΩ 100KΩ =1.27 则带通滤波器的放大倍数为： A V=A vf1?A vf2 =1.272=1.6129 采用低通和高通二阶有源巴特沃斯滤波器器串联连接，按照设计要求低通滤波器截止频率为1KHz，高通滤波器截止频率大于100Hz： f high= 1 2πRC = 1 2π15K?0.1μ =106Hz f low= 1 2πRC = 1 2π15K?0.01μ =1061Hz 功率放大电路： 是一个三级放大电路：第一级为差分放大电路；第二级为共射放大电路；第三级为准互补输出级功放电路。 外接元件最少的用法： 静态时输出电容上电压为V CC2 ?，最大不失真输出电压的峰-峰值为电压V CC，最大输出 P=(CC √2 ) 2 R L = V CC2 R L = （1）仔细分析以上电路，弄清电路构成，指出前置放大器的增益为多少dB?通带滤波器的增益为多少dB? 前级放大器的增益为21dB，带通滤波器的增益为 （2）参照以上电路，焊接电路并进行调试。 a、将输入信号的峰峰值固定在5mV，分别在频率为100Hz和1KHz的条件下测 试前置放大的输出和通带滤波器的输出电压值，计算其增益，将计算结果同上面分析的理论值进行比较。 经过实际测量，前级放大器的实际增益约为20dB,带通滤波器的增益约为 0dB。 b、能过改变10K殴的可调电阻，得到不同的输出，在波形不失真的条件下，测 试集成功放LM386在如图接法时的增益； 调节电位器，可得功放的实际增益约为25dB。 c、将与LM386的工作电源引脚即６引脚相连的10uF电容断开，观察对波形的 影响，其作用是什么？
模拟电子技术课程设计 语 音 放 大 器 姓名：伍慧兰 学号：2015550828 班级：15通信工程1班 指导老师：罗光明 目录 一、设计目的 (2) 二、知识点和设计内容 (2) 三、设计方案 (3) 四、实验原理与参考电路 (4) （一）实验原理图如图1-2 (4) （二）实验原理 (5) 1) 前置放大器 (5) 2) 有源带通滤波器 (5) 3) 功率放大器 (6)
五、实验的主要元器件 (7) （一）元器件清单 (7) （二）部分器件的使用介绍 (8) 1) LM324芯片 (8) 2) TDA2030引脚图与应用电路参数 (12) 六、实验步骤 (13) （一）电路仿真实验 (13) （二）硬件实物实验 (19) 1) 前置放大器的焊接与调试 (19) 2) 有源带通滤波器 (20) 七、实验中的问题提出与解决方法 (24) 八、注意事项 (25) 九、实验感想 (26) 参考资料 (27) 语音放大器设计 一、设计目的 1、了解语音识别知识； 2、掌握集成运算放大器的工作原理及其应用； 3、掌握低频小信号放大电路、带通滤波器和功放电路的设计方法； 4、培养应用现代工具对模拟电子系统进行仿真测试、制作调试、故障检查及分析的能力； 5、培养市场素质、工艺素质、自主学习能力、分析问题解决问题的能力以及团队精神； 6、培养文献查阅与综述和撰写课程设计报告的能力。 二、知识点和设计内容 本实验的知识点为分立元件放大器或集成运放、有源滤波器、集
成功率放大器；涉及电子电路各个模块之间的联合调试技术。 三、设计方案 语音放大器设计的基本设计思路 分析可知本语音放大器应包括输入电路、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器、扬声器等几部分组成，如图1-1所示。 前置放大器可采用集成运算放大器，有源带通滤波器可采用LPF 和HPF 串联构成，功率放大电路选用集成功放。 设计的性能指标 通常语音信号非常微弱，需要经过放大、滤波、功率放大后才能驱动扬声器发声。假设语音信号为峰峰值不大于10mV 频率范围100Hz~3kHz 的正弦波，要求驱动8Ω1W 的扬声器。具体性能指标如下： 1、前置放大器：输入信号Uid ≤10mV ；输入阻抗Ri ≥100k Ω 2、有源带通滤波器：通带100Hz~3kHz ；增益Au=1 3、功放：最大不失真输出功率Pomax ≥1W ；负载阻抗R L =8Ω 4、输出功率连续可调；直流输出电压≤50mV ；静态电源电流≤100mA 输入 电路 前置 放大 带通 滤波 功率 放大 图1-1 语音放大电路原理框图
附件1： 学号：0121112370724 课程设计 题目语音放大电路的设计 学院 专业通信工程 班级通信GJ1101 姓名董沛 指导教师许建霞 2013 年 1 月 6 日
语音放大电路的设计 1 绪论 1.1 课题背景及目的 在日常生活和工作中，经常会遇到这样一些问题：如在检修各种机器设备时，常常需要能依据故障设备的异常声响来寻找故障，这种异常声响的频谱覆盖面往往很广，需要高亮度的声音以传达消息，例如校园广播，大型会议等，而仅仅凭人们自己的喉咙是无法实现的，因而要用到信号放大器。声音信号频率低，在放大的过程中极易受到外界的干扰，又如：在打电话时，有时往往因声音太大或干扰太大而难以听清对方讲的话，于是需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器……诸如以上原因，具有类似功能的实用电路实际上就是一个能识别不同频率范围的小信号放大系统。所以本课题要求采用集成运算放大器完成语音放大电路。有利于培养我的技开发能力和创新精神，并有一定的实用意义。 2实验目的 通过实验培养市场素质，工艺素质，自主学习能力，分析问题解决问题的能力及团队精神；通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。 3设计原理 3.1 已知条件 → → → → 语音放大器是一个典型的多级放大器，其框图如上图所示，前置级主要完 成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要求要宽，噪声要小。有源滤波器主要实现对输入信号高低音的调整。功率放大级主要决定了输出
功率的大小，非线性失真系数等指标,要求效率高，失真尽可能小，输出功率高。 因为max o P =5w,所以此时的输出电压L o R P V o max ==4.5V ，要使输入为10mV 的信号放大为4.5V 的输出，所需要的总放大倍数为 = =i v V V A 0 450 3.2性能指标 1）前置放大器 (1)输入信号Uid ≦10m Ｖ; (2)输入阻抗Ri=100K Ω； (3)共模抑制比KCMR ≧60dB 。 2）有源带通滤波器 带通频率范围３００Ｈｚ～３ＫＨz 。 3）功率放大器 ① 最大不失真输出功率Ｐomax ≥5W; ② 负载阻抗ＲL ＝４Ω； ③ 电源电压＋５Ｖ，＋１２Ｖ， 4）输出功率连续可调 ① 直流输出电压≤５０mV(输出开路时)； ② 静态电源电流≤１００mA(输出短路时)。 3.3 要求 1)选取单元电路及元件 根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。 2)置放大电路的组装与调试 测量置放大电路的差模电压增益AUd 、共模电压增益AUc 、共模抑制比KCMR 、带宽BW?1、输入电压Ri?等各项技术指标，并与设计要求值行比较。 3)源带通滤波电路的组装与调试 测
音频功放 一、.设计方案： 音频功率放大器要求： 输入信号为50mv ，50~15KHz 的音频信号，负载为8Ω扬声器的情况下，输出Pom ≥5W 。 本方案分两级设计，第一级采用集成运算放大器构成的比例放大器做为激励，主要完成对小信号的放大。要求放大倍数大，输出阻抗低，频带宽度宽，噪音低。第二级采用双电源的OCL 电路做为功放输出级，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，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。 二、.各部分电路分析： 1．电源部分： . 由于设计要求om P 为5W ，根据L CES CC om R U V P 2)(2 -=（其中R L 为8 Ω，CES U 一般取3V 以上），所以有： L om CES CC R P U V ?+≥2 即CC V V 12≥ 本方案选用了±15V 的CC V 电压。 为了得到稳定的±15V 电源，电源部分将由三部分组成：
（1） 变压器部分：由于需得到±15V 的稳定电压，所以输入稳压电路的电压需略高于±15V 。本方案采用±17.5V 输出的变压器。 （2） 整流部分：采用单相桥式整流电路，可选用四个1N4007二极管或桥堆，最大整流电流1A 即可。 （3） 稳压部分：为得到稳定的±15V 电源，稳压部分采用7815与7915的集成三端稳压芯片，输入端并接一个4700μF 电解电容，以改善纹波与抑制输入的过电压；输入端和输出端各并接一个0.1μF 瓷片电容，以改善负载的瞬态响应。值得注意的是，输入端的4700μF 电解电容的耐压值必须满足 V V U 2525.17max ≈?≥ 实验证明刚好25V 的耐压会由于变压器输出的瞬间电压过高而报废。所以本方案选用50V 耐压的电容。 （4） 滤波部分：采用常用的电容滤波，取值1000μF 。此1000μF 只要高于15V 就可以。由于稳压芯片输出可能略高于15V ，所以本方案采用25V 耐压的电容。 2．功放部分： 电路图如图： 由两部分构成，前级采用集成运算放大器构成的比例放大电路，对输入的信号进行电压放大，输出级采用OCL 互补输出结构的功率放大电路，对经过前级放大的信号进行功率放大。 晶体管1Q ～4Q 组成复合式晶体管互补对称电路。1Q 、2Q 为相同类型的NPN 管，组成复合式的NPN 管；3Q 、4Q 为不同类型的晶体管，组成复合式的PNP 管，用于多级放大。
目录 1、课程设计目的 (1) 2、课程设计内容和要求 (1) 2.1、设计内容 (1) 2.2、设计要求 (1) 3、设计方案 (2) 3.1、设计思路 (2) 3.2、工作原理及硬件框图 (3) 3.3、硬件电路原理图 (6) 4、课程设计总结 (7) 5、参考文献 (8)
1、设计目的： ①掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； ②学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图； 2、设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：2.1、设计内容 在电子电路中，输入信号常常受各种因素的影响而含有一些不必要的成份（即干扰），或者输入信号是不同频率信号混合在一起的信号，对前者应设法将不必要的成份衰减到足够小，而后者应设法将需要的信号提取出来。而且随着社会的发展，在我们的日常生活中也经常会出现一系列的问题：如在检修各种机器设备的时候，我们要根据故障设备的异常声来寻找故障，这种异常的声响的频谱覆盖面往往很广；同时另外的一种情况我们在打电话的时候，有时往往因声音或干扰太大而难以听清对方的声音，这时我们就需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器。而且语音放大电路目前的运用很广泛：适用于很多的家用电器上面的运用。例如：便携式收音机、对讲机等很多方面的运用。为了达到这样的一个目的，我们就要考虑到设计一个能识别300~3000HZ频率范围内的小信号放大系统，我们可以用设计一个集成运算放大器组成的语音放大电路。 2.2、设计要求 查阅语音识别的相关资料，掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法，设计一个由集成运算放大器组成的语音放大电路。 电路要求： （1）前置放大器 输入信号：Uid <=10mv, 输入阻抗：Ri>=10k. （2）有源带通滤波器 带通频率范围：300~3000Hz （3）功率放大器 最大不失真输出功率:Pom>=5w 负载阻抗:RL==4. 根据设计要求和已知条件进行下面的分析，并计算和选取单电路的元件数：
《模拟电子技术》课程实验报告语音放大器的设计
语音放大器的设计 一、 实验目的 （1） 掌握分立或集成运算放大器的工作原理及其应用。 （2） 掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。 （3） 了解语音识别知识。 （4） 通过实验培养学生的市场素质，工艺素质，自主学习的能力，分析问题解 决问题的能力以及团队精神。 （5） 通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握低频小 信号放大电路和功放电路的设计方法。 二、 设计任务与要求 （一） 设计任务 1）已知条件： 语音放大电路由“输入电路”、“前置放大器”、“有源带通滤波器”、“功率放大器”、“扬声器”几部分构成。 2）性能指标： a) 前置放大器： 输入信号：Uid ≤ 10 mV 输入阻抗：Ri ≥ 100 k Ω。 b) 有源带通滤波器：频率范围：300 Hz ～ 3 kHz 增益：Au = 1 c) 功率放大器：最大不失真输出功率：Pomax ≥1W 负载阻抗：RL= 8 Ω（ 4 Ω ） 带通 功率 前置 输入电路 扬声 器 语音放大电路原理框图
电源电压：+ 5 V，+ 12V，- 12V d)输出功率连续可调 直流输出电压≤50 mV 静态电源电流≤100 mA （二）要求 1）选取单元电路及元件 根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的原件参数。 2）前置放大电路的组装与调试 测量前置放大电路的差模电压增益A U、共模电压增益A Uc、共模抑制比K CMR、带宽BW、输入电压R i等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。3）有源带通滤波器电路的组装与调试 测量有缘带通滤波器电路的差模电压增益A Ud、带通BW，并与设计要求进行比较。 4）功率放大电路的组装与调试 测量功率放大电路的最大不失真输出功率P o,max、电源供给功率P DC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。 5）整体电路的联调与试听 6）应用Multisim软件对电路进行仿真分析 三、总电路框图及总原理图 （一）实验总体电路图 麦克→前置放大电路→RC有缘滤波器→功率放大电路→喇叭
辽宁工业大学电子技术基础课程设计（论文） 题目：语音放大电路
课程设计（论文）任务及评语 1
第 1 章语音放大电路设计方案论证 (1) 1.1 语音放大电路的应用意 义 (1) 1.2 语音放大电路设计的要求及技术指标................................... 1 1.3 设计方案论 证 (1) 1.4 总体设计方案框图及分析............................................. 2 第 2 章语音放大电路各单元电路设计.. (3) 2.1 前置放大电路的设 计 (3) 2.2 滤波电路的设 计 (4) 2.3 功率放大电路的设计.................................................5 第3 章语音放大电路整体电路设计. (7) 3.1 整体电路图及工作原 理 (7)
3.2 电路参数计算及整机电路性能分析.....................................9 第 4 章设计总结...........................................................9 参考文献.. (9) 附录：器件清单 (10) 2
第1 章语音放大电路设计方案论证 1.1语音放大电路的应用意义 在电子电路中，输入信号常常受各种因素的影响。即含有一些不必要的成分（即干扰），或者输入信号是不同频率信号混合在一起的信号，对前者应设法将不必要的成份衰减到足够小，而后者应设法将需要的信号提取出来。这时我们就需要一种技能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器。 1.2语音放大电路设计的要求及技术指标 设计要求： 1. 分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境 等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2. 确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成 本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3. 设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 4. 组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出 的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 技术指标：采用全部或部分分立元件设计一种语音 放大电路额定输出功率P o≥5W 负载阻抗R L=4Ω频率响 应：300HZ～3KHZ 1.3设计方案论证 语音放大电路主要有信号输入、前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路和输出组成。 1.3.1 前置放大电路 前置放大电路以为测量用小信号放大电路。在测量用的放大电路中，一般传感器送 1
课程设计说明书 课程设计名称：电子课程设计报告 课程设计题目：音频放大器设计 学院名称：信息工程学院 专业：班级： 学号：姓名： 评分：教师： 20 11 年 3 月 10 日
电子课程设计报告题目名称：音频放大器设计 姓名： 专业： 班级学号： 同组人： 教师： 负责部分：功率放大 2011年月日 音频放大器设计
本系统是基于三极管元件设计而成的一种音频放大器。有前置放大电路、带通滤波电路、混频电路、功率放大电路和电源电路五部分构成。前置放大电路主要由差分放大电路构成，外加恒流源提供偏置，抑制电路的温漂，提高共模增益比。然后通过由一个二阶压控电压源高通滤波器和一个二阶压控电压源低通滤波器构成的带通滤波器。再接入一个混频电路（可加入背景音乐）。最后通过电容耦合到功率放大电路中除去了直流对后级放大电路的影响。混频电路由一个简单的加法器构成。功率放大电路是由三极管构成的互补对称功率放大电路构成，即OCL电路，能有效克服交越失真。 关键字：差分放大滤波三极管互补对称 音频放大器设计
前言 (5) 第一章设计内容及要求 (6) 第二章系统设计方案选择 2.1 方案一 (7) 第三章系统组成及工作原理 3.1 系统组成 (8) 3.2 工作原理 (8) 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 4.1 语音前置放大电路 (9) 4.2 滤波电路 (9) 4.3 混频电路 (9) 4.4 功率放大电路 (9) 4.5 电源电路 (9) 第五章实验、调试及测试结果与分析 (11) 第六章收获与体会 (12) 参考文献 (13) 附录一 (14) 附录二 (15) 附录三 (16)
语音放大电路的设计 一、设计任务与要求： 1、通常语音信号非常微弱，需要经过放大、滤波、功率放大后驱动扬声器。 2、采用集成运算放大器LM324和集成功放LM386N-4设计一个语音放大电路；假设语音信号的为一正弦波信号，峰峰值为5mV ，频率范围为100Hz~1KHz 。 二、方案设计与论证： 1、原理图： 语音放大器亦为测量用小信号放大电路，在测量用的放大电路中，一般传感器送来的直流或低频信号，经放大后多用单端输出，在典型情况下，有用信号的最大幅度可能仅有若干毫伏，而共模噪声可能高到几伏，故放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度至关重要，放大器本身的共模抑制特性也同等重要。因此前置放大电路应是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。 滤波器是一种选频电路，它是一种能使有用频率信号通过，而同时抑制或衰减无用频率信号的装置。 功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，转换效率尽可能高，非线性失真尽可能小。 三、电路原理图及元件： 1、电路原理图： 语音信号 前置放大 有源带通滤波 功率放大 扬声器
2、LM324原理及应用： LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图所示。它的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。每一组运算放大器可用左图所示的符号来表示,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,“V o”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V o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V o的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图 +12V -12V - + 9.1K 10K 100K Ui +12V -12V - + 100K 27K 0.01uF 0.1uF 0.1uF 15K15K +12V -12V - + 100K 27K 0.1uF 0.01uF 15K15K 10K - + 2 3 6 4 5 LM386 +12V 0.05uF 10 ohm 1000uF 8 ohm 0.5W 7 10uF 10uF