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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：分析：（1）若要求输入电阻Ri大于10k，取R1=R2=51k,R3=2.4k,R4=20k,则前置放大器的增益Av为Av=1+R4/R3=1+20/2.4=9.3（2）对于二阶有源低通滤波器有：取R1=R2=R=8.2k,f。
电子线路课程设计实验报告学生姓名学号专业班级二Ｏ一九年六月三十日一、语音放大电路1、电路图与仿真电路2、电路分析该电路由三个LM324运放和一个LM386运放组成。
LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器，具有真正的差分输入。
该电路需要三个集成运放，LM324正好满足了这个要求。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。
电路最后通过一个LM386输出，实现语音放大的功能。
3、仿真结果蓝色波形为输入波形，红色波形为输出波形。
输入一个vpp为20mv的正弦波，输出一个vpp约为2.099v的正弦波，电路放大倍数大约为104.95倍。
因此仿真电路用的LM1877而不是LM386，仿真结果可能守到影响（输出波形略有失真）。
4、实际测试测得波形有失真，可能是因为噪声干扰，也可能是因为焊接的时候连线有错误或焊接不到位。
焊接实物：正面背面正面布局较为合理，但焊接时飞线较多，既给焊接带来一定难度，也不易检查，布局更合理的话可以减少飞线。
一、汽车尾灯1、电路图与仿真电路+5V2、电路分析该电路由七个芯片组成，分别是74LS08(2个)（与门）、74LS138（译码器）、74LS86（异或门）、74LS76（JK触发器）、74LS10（三输入与非门）、74LS04（非门）。
该电路用到的芯片都是十分基本的芯片，电路虽然用到的芯片较多，但结构其实十分简单，连线也很方便。
通过JK触发器和两路开关控制译码器的输入端，从而控制发光二极管的亮灭，根据两路开关有四种可能，发光二极管发光情况也有四种。
3、仿真结果两个开关均断开，六个发光二极管构成流水灯。
闭合S2，断开S1，左边三个发光二极管不亮，右边三个二极管构成流水灯。
闭合S1，断开S2，右边三个发光二极管不亮，左边三个发光二极管构成流水灯。
两开关均闭合，六个发光二极管都不亮。
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+100KΩ10KΩ=11带通滤波电路为：带通滤波器A1的放大倍数计算：A vf1=1+27KΩ100KΩ=1.27A vf2=1+27KΩ100KΩ=1.27则带通滤波器的放大倍数为：A V=A vf1∗Avf2=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=12πRC=12π15K∗0.1μ=106Hzf low=12πRC=12π15K∗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)2R L=V CC2R 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d、与6脚相连的10uF电容断开,会影响输出波形的质量,该电容的作用为对电源进行滤波,消除电源电压不稳定等造成的干扰;e、扬声器前面1000uF电容的作用是什么f、1000uF电容的作用是隔直通交,避免有直流分量流入扬声器而造成干扰;注意：１片LM324芯片有含有四个运放；集成功放采用LM386N-4；。
一．设计思路1、语音放大器的基本构成根据要求，输出功率P=2W，电阻R=4Ω，由功率公式可得U=2.8V，对TDA2030输入100mv电压时，可达到设计要求。
另外，由于语音通过话筒输入信号为5mv，放大后要求达到100mv，放大倍数需在20倍以上，由电路设计要求得知，该放大器由三级组成，其总的电压增益AUf=AUf1AUf2AUf3。
应根据放大器所需的总增益AU，来合理分配各级电压增益（AUf1.AUf3）。
为了提高信噪比S/N，前置放大器的增益要适当取大。
为了使输出波形不致产生饱和失真，输出信号的幅值应小于电源电压。
2、性能指标（1）集成直流稳压电源①同时输出12V的电压②输出纹波电压小于5mV(2) 前置放大器①输入信号：Uid.10mV②输入阻抗：Ri=100k.③设定增益Auf1=30(3) 有源带通滤波器①带通频率范围：300Hz～3kHz②增益：Au=1(4) 功率放大器①最大不失真输出功率：Pmax>=2W②负载阻抗：RL=4Ω③电源电压：+12V，-12V(5) 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、要求（1）选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件，确定集成直流稳压电源、前置放大电路、有源带通滤波器电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。
（2）前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的电压增益AUd、输入电阻Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。
（3）有源带通滤波器的组装与调试测量有源带通滤波电路的电压增益AUd、带宽BW，并与设计要求值进行比较。
（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、输出功率.、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。
（5）整体电路的调试与试听（6）应用Multisim软件对电路进行仿真。
分析一下内容：前置放大器差模电压增益、共模电压增益、差模输入电阻、共模抑制比、有源带通滤波器的幅频响应。
给麦克风加装放大电路
一、放大电路工作原理
图1是整个话筒放大电路的电路图，从图1中可以看出，整个电路只要六七个原件。
下面大概说说工作原理，其中电阻R1负责给咪头提供工作电压，R2与R3负责给三极管提供偏置电压，电容C1负责把咪头的信号耦合给三极管以便放大，最终放大后的信号通过电容C2耦合后送回到话筒线路的正极中，也就时话筒线最外层的屏蔽层（也就是外层的那层铜网）。
图2就是我们制作时要用到的材料或电子元件。
二.制作似的注意事项
整个放大电路所需的电子元件的规格如下：电阻R1为1KΩ，电阻R2为1M Ω,电阻R3为1KΩ，三极管VT为9014，电容C1为4.7μF，电容C2为4.7μF，电池采用一般的五号电池即可，一般正常使用可用半年左右。
制作完成后的电路板成品见图3。
在制作过程中要注意以下几点：1.三极管的管脚一定要接对，否则起不到放大的作用，管脚区分以下三极管引线朝下，平的一面朝自己，依次是E（发射极），B（基极）和C（集电极）；2.麦克风咪头也是有极性的（具体区分见图4）；3.耦合电容的极性可通过标记来分辨，有箭头且标记为“-”的引脚是负极，正极一般不作标记。
由于元件少也可直接搭棚焊接，电路板做好后可直接装进麦克风的底座的内，电路板的电源引线则接入麦克风预留的电池槽里即可。
三，效果测试
经过试用，麦克风有效距离完全可以达到5—6米，而且用Office Word2003的语音输入功能，效果也很明显，离话筒1米左右说话也可准确识别。
一、实验目的与要求1.1 实验目的本次实验旨在了解和掌握语音放大电路的基本原理和设计方法，通过搭建和调试语音放大电路，验证电路的放大性能，并分析电路中各个元件的作用。
1.2 实验要求1.2.1 焊接要求在焊接过程中，要求操作规范，焊接牢固，避免虚焊和短路。
1.2.2 效果调试要求通过调试，使语音放大电路达到预期的放大效果，即输入信号能够被有效放大，且输出信号不失真。
二、实验内容2.1 实验原理与元件特性本次实验采用基于运算放大器的语音放大电路。
运算放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、高增益等特点，非常适合用于语音放大。
2.1.1 电路图实验电路图如下所示：```+Vcc|R1|U1 (运算放大器)|R2|R3|C1 (耦合电容)|输入信号|C2 (耦合电容)|输出信号|GND```2.1.2 功率放大器8002原理及功能介绍8002是一款低功耗、高增益、高带宽的运算放大器，广泛应用于音频放大、信号处理等领域。
2.1.3 KA2284芯片原理及功能介绍KA2284是一款高性能的音频功率放大器，具有高输出功率、低失真、低噪声等特点，适用于便携式音频设备。
2.1.4 电解电容的原理与应用电解电容具有大容量、低电压等特点，常用于滤波、耦合、去耦等电路中。
2.1.5 发光二极管的原理与介绍发光二极管（LED）是一种半导体发光器件，具有体积小、亮度高、寿命长等优点。
三、实验步骤3.1 搭建电路按照电路图连接各个元件，注意焊接质量。
3.2 调试电路1. 将输入信号接入电路，调整输入电压，观察输出信号。
2. 调整运算放大器的增益，使输出信号达到预期效果。
3. 检查电路中各个元件的连接是否正确，排除虚焊、短路等问题。
四、实验结果与分析4.1 实验结果通过搭建和调试，成功搭建了一款语音放大电路，输入信号能够被有效放大，且输出信号不失真。
4.2 实验分析1. 运算放大器在电路中起到放大信号的作用，通过调整增益，可以使输出信号达到预期效果。
模拟电路设计方案模拟电路是在电子技术中广泛使用的一种电路设计方案。
它是通过使用模拟器件来处理和操控模拟信号，以实现各种功能。
模拟电路设计方案是根据具体的需求和应用场景来确定的，下面是一个模拟电路设计方案的例子。
假设我们需要设计一个简单的语音放大器电路，使得输入的语音信号可以在输出端放大到合适的音量。
首先，我们需要分析语音信号的特点和要求。
语音信号是一个带宽较窄的信号，通常在20Hz到20kHz之间，而且需要保持原始信号的准确性和清晰度。
所以我们需要设计一个能够放大特定频率范围的放大器。
在模拟电路设计中，放大器是一个常用的组件。
我们可以选择使用一个运放放大器来实现语音放大的功能。
运放放大器具有高增益、低失真和宽带宽等特点，适合用于语音信号的放大。
接下来，我们需要选择合适的运放放大器芯片。
根据需求，我们可以选择一款带有双供电电压和恒流源的运放放大器芯片，如TL081。
这款芯片具有高增益、低噪声和宽带宽等特点，非常适合用于语音放大器电路的设计。
在电路设计中，还需要确定放大器的电路结构和设计参数。
在语音放大器电路中，通常采用非倒相放大的电路结构，以避免相位翻转和失真。
我们可以设计一个低通滤波器来限制输入信号的频率范围，以保持语音清晰度。
在具体的电路设计中，我们需要确定运放放大器的非反馈增益、反馈电阻和输入电阻等参数。
这些参数的选择要根据具体的需求和电路特性来确定。
我们可以通过仿真和实验来优化这些参数，以达到最佳的放大效果。
最后，我们需要进行电路的布局和绘制。
良好的电路布局和连接是确保电路正常工作的关键。
我们需要避免干扰和噪声的干扰，确保信号的准确传输和放大。
综上所述，模拟电路设计方案是根据具体的需求和应用场景来确定的。
通过合理选择器件、设计电路结构和确定参数，能够实现特定功能的模拟电路设计。
最后，在电路布局和绘制时，需要注意保持电路的可靠性和性能。
这样才能确保电路正常运行并满足设计要求。
电子电工教学基地
实
验
报
告
实验课程：模拟电子技术实验实验名称：语音放大电路的设计班级：
实验人员:
指导教师：
日期：
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。
语音放大电路的设计
一、实验目的：
（1）掌握分离或者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器电路和功放电路的设计方法；
（3）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；
（4）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
在实际生活的很多问题中，我们都需要这样一种仪器，它既能放大语音信号，又能降低外来噪声，实现这种仪器的电路实际上是一个能识别不同频率范围的小信号放大系统。
语音放大电路由“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。
如图所示，并且可以采用前几个实验的设计结果，或作适当的参数调整来实现本实验的要求。
性能指标
各基本单元电路的设计条件分别为：
1. 前置放大器：输入信号：Uid ≤ 10 mV
输入阻抗：Ri ≥ 100 kΩ。
2. 有源带通滤波器：频率范围：300 Hz ～ 3 kHz
增益：Au = 1
3. 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）
电源电压：+ 5 V，+ 12V，- 12V
4. 输出功率连续可调
直流输出电压≤ 50 mV
静态电源电流≤ 100 mA
实验要求
(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)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 Ud、共模电压增益A Uc、共模抑制比K CMR、带宽BW1、输入电阻R i等各项技术指标，并与设计要求值行比较。
(3)有源带通滤波电路的组装与调试
测量有源带通滤波电路的差模电压增益A Ud、带通BW1，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、设计思路基原理分析
1、麦克风
使用驻极体的麦克风，为有源麦克风，偏置电压为+5V，使用3.9K欧姆的电阻和220uF的电容，电路图如下：
2、前置放大电路
前置放大电路可采用两级负反馈放大器、差分放大电路，也可以用集成运放构成的测量用小信号放大电路等。
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是同等重要的问题。
因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。
方案设计：一个同向放大器和一个差动放大器构成的测量放大电路
方案把方案二的二级同向放大器换成了一个同向放大电路，电路简单，测试更方便，且有一个可调电位器，可以调节前置放大的倍数，集成运放构成的测量用小
信号放大电路。
参数设计:
电路差模输入电阻 Rid=2R
差模电压增益：Au=(1+Ro/R20)*R5/R3
为了提高信噪比，前置放大电路增益可适当取大，
令Ro=200Ω，R20为22k，R3=10 kΩ, R4=9.1k，R5=100kΩ,放大倍数为
51至150.将R5设为滑动变阻器使放大倍数实现动态可调。
3、有源滤波器
原理：有源滤波电路是由有源器件与RC网络组成的滤波电路。
有源带通滤波器能通过规定范围的频率，这个频率范围就是电路的带宽BW，滤波器的最大输出电压峰值出现在中心频率fo的频率点上。
带通滤波器的带宽越窄，选择性越好，也就是电路的品质Q越高。
电路的Q值可用公式求出：Q＝fo/BW。
可见，高Q值滤波器有窄的带宽，大的电压输出值；反之，低的Q值滤波器有较宽的带宽，势必输出电压较小。
思路：要实现这么一个功能，我们可以将一个二阶有源低通滤波器（LPF）与一个二阶有源高通滤波器（HPF）串联起来，有二阶有源低通滤波器来对高频信号进行抑制，有二阶有源高通滤波器对低频信号进行抑制，最终达到对信号进行一定频率范围的抑制作用。
按照上述的电路方案，将一个二阶有源HPF与一个二阶有源LPF串联起来，就是实验所需要的实验电路。
再经过仿真软件的仿真可以基本确定所设计的电路。
方案设计：
功放电路是具有Butterworth特性的典型的二阶有源滤波器。
在满足LPF的通带
截止频率高于HPF的通带截止频率的条件下，把相同元件的压控电压源滤波器的LPF和HPF串联起来，可以实现Butterworth通带响应。
用该方法构成的滤波器的通带较宽，通带截止频率易于调整，多用作测量信号噪声比的音频带通滤波器，电路图如下图所示，能抑制低于300Hz和高于3000Hz的信号。
设计的参数按书中的方法一计算，数值如图所示。
4、功率放大器
功率放大的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，转换功率尽可能高，非线形失真尽可能小。
方案设计：五端集成功放TDA2030
比较：本设计可以采用五端集成功放TDA2030，也可以用LM386的典型应用电路，但前者芯片性能不是很好，所以实验选用五端集成功放TDA2030，其为单片集成功放器件，性能优良，功能齐全，并附加有各种保护、消噪声电路，外接元件大大减小，仅有五个引出端，易于安装。
集成运放都工作在甲乙类状态，静态电流大都在10mA～50mA以内，因此静态功耗很小，但动态功耗很大，且随输出的变化而变化，参数如图所示。
5、喇叭
使用的是8欧姆，2瓦特的喇叭。
四、仿真结果分析：
1、前置放大电路：
仿真结果如下：
输入Vpp=1伏1千赫兹的正弦波，输出电压峰峰值为117.15伏,增益为117.15。
符合实验要求和原理分析，且还具有很大的调节空间。
2、有源滤波器
仿真结果如下：
分析：（1）增益：
输入f=1kHz ，Vpp=1V 的正弦波，输出为Vpp=989.6mV 的正弦波， 放大倍数为0.99，与理论分析基本相符合。
（2） 通频带:
当f=3kHz 时，输出为Vp=695mV 。
当f=300Hz 时，输出为Vp=682mV 。
基本满足实验对通频带的要求。
3、功率放大器
仿真结果如下：
分析: 增益：输入f=1kHz ，Vpp=10mv 的正弦波，输出为Vpp=192mV 的正弦
波，放大倍数为19.2，与理论分析基本相符合，且放大倍数可根据R2调节。
总的电路图：
五、测试结果
1.第一级为前级放大电路。
输入10毫伏1千赫兹的正旋波，输出电压峰峰
值为1.172伏，放大了117.2倍。
2.第二级为滤波器。
增益：输入f=1kHz，Vpp=1V 的正弦波，输出为
Vpp=989.6mV的正弦波，放大倍数约为1，与理论分析基本相符合。
通频带:当f=3kHz 时，输出为Vpp=695mV。
当f=300Hz时，输出为Vpp=682mV ，基本满足实验对通频带的要求。
3.第三级为功率放大器。
增益：输入f=1kHz，Vpp=10mV 的正弦波，输出为
Vpp=190mV的正弦波，放大倍数为19，与理论分析基本相符合,数
值与试验要求相符合。
六、元件清单：
七、遇到的问题
1、我们对芯片的了解程度不够，每接一个芯片都得查好多资料。
2.一些阻值的电阻无法在市场上买到，最终我们决定采用变阻器调出相应阻值，同时使用变阻器也方便了焊接后的调试，以及一些采用多个电阻的串联组成。
3.焊接时不能焊太久，以免烫坏元器件；也不能停留的太短，造成虚焊。
4. 在布线时，选择在正面布线。
而我们没有注意的是布的线没有好好考虑，导致板子看起来比较乱，但焊接时没干扰。
5. 调试的时候，波形有很大失真，并且出来的声音很小，测试放大倍数的时候也不好测。
八、实验中的心得体会
九、参考文献
1、路勇.电子电路实验及仿真[M].北京交通大学出版社 ,清华大学出版社.
2、高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M]. 电子工业出版社.
3、毕满清.电子技术实验与课程设计[M].机械工业出版社.。
