模拟电子技术课程设计之扩音器的设计

模电扩音机课程设计郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目扩音机学生姓名LXLL专业班级11级电气工程及其自动化班学号201247159院（系）电气工程学院指导教师YYYY完成时间2013年6月6日摘要扩音机是生活中很常见的一类电子产品使用非常广泛。

扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，电路结构主要分为前置放大，音调控制，功率放大三部分。

前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小。

在本次设计中前置放大级分为两级，第一级为共源放大电路，整个电路的放大倍数主要靠第一级；第二级为射级跟随器，保证音调控制电路有较好的效果，给音调控制电路以较小的信号源内阻。

音调控制主要是实现对输入号高、低音的提升和衰减；由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点，用它制作的音调控制电路具有电路结构简单、工作稳定等优点，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，非线性失真尽可能小。

关键词：扩音机；前置放大；音调控制；功率放大111第二级：音调控制，电路的功能不仅仅在于扩音，还有对高低音的抑制或提升。

第三级：功率放大，决定了最终电路的输出效果，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。

尽可能高，非线性失真尽可能小。

扩音电路可由图3-1所示框图实现。

（1）前置放大器前置放大器的主要功能是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；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，采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。

对于前置放大器的另外一要求是要有足够宽的频带，以保证音频信号进行不失真的放大。

由于话筒提供的信号非常弱，一般在音调控制器前面加一个前置放大器。

考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求做电路如图3-2所示。

1图3-2 前置放大器电路图（2）音调控制电路音调控制器的功能是根据需要按一定的规律控制、调节音响放大器的频率响应，达到美化音色的目的。

电子技术课程设计论文 ---扩音器电路设计院系：电气工程学院专业：测控技术与仪器班级： 1141班姓名：学号：指导教师：2013 年 6 月 28 日目录第一章绪论 (1)第二章系统总设计方案 (2)2.1集成功率放大器 (2)2.2放大器原理 (2)2.3 LM386音频放大电路 (4)2.4 方案设计 (4)第三章仿真测试 (6)3.1 Protues 简介 (7)3.2 Protues ISIS 工作界面 (8)3.3 原理图绘制的方法和步骤 (10)第四章元器件介绍 (16)4.1 LM386 (17)4.2 9013晶体管 (17)4.3电容 (18)4.4 扬声器 (19)4.5驻极体 (21)第五章制板与硬件的安装及调试 (23)5.1 电路板的制作 (23)5.2 焊接技术 (23)5.3 元器件安装与调试 (28)5.4 性能测试与分析 (28)第六章总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (I)附录一：LM386内部原理图 (I)附录二：LM386扩音器电路Protues仿真电路图 (I)附录三：LM386扩音器电路Protel DXP电路原理图及PCB布线图 (II)附录四：实物成品图 (III)第一章绪论对于工科类院校，电类专业学生在学习到电子线路功放电路章节时，都要有相应的课程设计需要完成，在自己设计扩音器电路时总会遇到一些小问题，要么手边的电路太简单，放大效果达不到所要的效果，要么就是查阅得到的电路太复杂，不易制作实现。

而现在多用于高校功放课程设计的有两种电路，一种是集成功放 LM386组成的音频功率放大电路，一种是集成功放TDA2030A组成的音频功率放大电路。

我们此次的课程设计所用的芯片是集成功放LM386。

自从1906年美国的德福雷斯特发明了真空三极管，开创了电声技术的先河。

1927年贝尔实验室发明了负反馈NFB（Negative feedback）技术后，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，而1947年威廉逊先生在一篇设计Hi-Fi（High Fidelity）放大器的文章中介绍了一种成功运用负反馈技术，成为了Hi-Fi史上一个重要的里程碑。

简易扩音器课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生了解简易扩音器的工作原理，掌握制作简易扩音器的基本技能，并培养学生的创新意识和团队合作精神。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解扩音器的工作原理；（2）掌握电子元件的识别和应用；（3）了解声音的传播特性。

2.技能目标：（1）能够独立完成简易扩音器的制作；（2）能够对简易扩音器进行调试和改进；（3）能够运用所学知识解决实际问题。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科技的热爱和好奇心；（2）培养学生团队合作精神和动手实践能力；（3）培养学生关注社会、关注生活的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.扩音器的工作原理：介绍扩音器的工作原理，包括电子元件的识别和声音的传播特性；2.简易扩音器的制作：讲解并演示如何制作简易扩音器，引导学生动手实践；3.简易扩音器的调试和改进：分析并解决学生在制作过程中遇到的问题，引导学生进行改进和优化；4.应用拓展：探讨简易扩音器在生活中的应用，引导学生关注科技与生活的联系。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解扩音器的工作原理和制作方法；2.讨论法：引导学生讨论制作过程中的问题和解决方案；3.实验法：动手制作简易扩音器，培养学生的实践能力；4.案例分析法：分析实际生活中的扩音器应用案例，引导学生关注科技与生活的联系。

四、教学资源为实现教学目标，本课程需要准备以下教学资源：1.教材：提供详细的教学内容和制作步骤；2.参考书：为学生提供更多的学习资料和拓展知识；3.多媒体资料：制作PPT和教学视频，帮助学生更好地理解和学习；4.实验设备：提供必要的实验材料和设备，支持学生动手实践。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，检查学生对知识的掌握和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力；4.小组项目：评估学生在团队合作中的表现，包括分工合作、沟通交流等方面；5.期末考试：全面测试学生的知识掌握和应用能力。

电子技术课程设计论文---扩音器电路设计院系：电气工程学院专业：测控技术仪器班级： 1141：徐航学号： 10指导教师：刘强王军2013年 06月 28 日目录第一章绪论 (1)第二章系统总设计方案 (2)音频功放的简介 (2)音频功放的基本原理 (2)方案确实定 (3)第三章仿真实验及硬件电路设计 (5)3.1 仿真实验 (5)各工作区原理说明 (5)第四章硬件安装及调试 (9)电路板的制作 (9)电路安装所需的元器件 (9)元器件的焊接 (10)焊接的注意事项 (11)成板的的调试 (11)第五章总结与心得 (12)致谢 (14)参考文献 (15)附录 (I)附录一：功率放大电路Protues仿真电路图 (I)附录二：功率放大电路Protel DXP电路原理图及PCB布线图 (III)附录三：腐蚀板图 (IV)附录四：电路板成品图 (V)第一章绪论扩音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异很大，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；假设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。

因此我们组选用9013作为前置放大器，使选择所需要的音源信号大到额定电平并且可以进行各种音质控制，以美化声音。

随后，我们组采用LM386作为音频放大，因为LM386静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电，工作电压范围宽，4-12V or 5-18V。

外围元件少。

课程设计扩音器一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握扩音器的工作原理、组成部分以及使用方法。

知识目标要求学生能够描述扩音器的工作原理，列举扩音器的组成部分，并解释其作用。

技能目标要求学生能够正确组装和拆解扩音器，调整音量和音质。

情感态度价值观目标则是培养学生的实践操作能力和对科学技术的兴趣。

二、教学内容教学内容将围绕扩音器的结构、工作原理、使用方法等方面展开。

具体包括以下几个方面：1.扩音器的组成部分：讲解扩音器的基本组成部分，如扬声器、放大器、音频输入端等，并解释各部分的功能。

2.扩音器的工作原理：详细介绍扩音器的工作原理，包括声音的接收、放大和输出过程。

3.扩音器的使用方法：教授如何正确使用扩音器，包括组装、调节音量、切换模式等操作。

4.扩音器的维护保养：讲解扩音器的日常维护保养方法，延长使用寿命。

三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

包括：1.讲授法：讲解扩音器的原理、结构和使用方法，使学生掌握基本知识。

2.演示法：通过现场演示，使学生直观地了解扩音器的工作过程和使用方法。

3.实践操作法：让学生亲自动手操作扩音器，提高实践能力和操作技能。

4.小组讨论法：分组讨论扩音器的使用场景和解决实际问题，培养学生的团队协作能力。

四、教学资源为了支持教学，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的扩音器教材，为学生提供系统的学习资料。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等，增强课堂教学的趣味性。

4.实验设备：准备充足的扩音器设备，确保每个学生都能进行实践操作。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，记录并给予评价。

2.作业：布置与课程内容相关的作业，要求学生按时完成，并进行批改和点评。

3.考试：定期进行课程考试，测试学生对扩音器相关知识的掌握程度。

扩音器的设计与制作引言：扩音器是一种将声音放大的设备，主要用于扩大音乐、演讲、广播等的声音，使其能够在远距离或大面积范围内被听众听到。

本文将详细介绍扩音器的设计与制作过程。

一、扩音器的设计要素要设计一个高质量的扩音器，首先需要了解扩音器的设计要素。

一般来说，扩音器的设计要素包括声音放大电路、音频输入与输出接口、电源供给、控制电路等。

1.声音放大电路：将输入信号放大，并输出到扬声器。

2.音频输入与输出接口：用于连接音源设备与扬声器。

3.电源供给：为扩音器提供电源。

4.控制电路：包括音量控制、音调控制等功能。

二、扩音器的电路设计1.声音放大电路：声音放大电路是扩音器最关键的部分，常用的放大电路有晶体管放大电路和集成电路放大电路。

晶体管放大电路：晶体管放大电路分为共射放大电路和共基放大电路。

共射放大电路的特点是增益大，输出电阻小，适合作为扩音器的信号放大电路。

集成电路放大电路：集成电路放大电路可以实现更高的音质和更稳定的性能。

常用的集成电路有TDA2030、TDA7294等，选择合适的集成电路根据功率需求和音质要求。

2.音频输入与输出接口：音频输入与输出接口需要选择合适的插座，例如 6.35mm的音频插座，可以方便地连接音源设备和扬声器。

这些接口通常需要考虑良好的接触性能和可靠的连接。

3.电源供给：电源供给一般可以选择交流电源或直流电源。

如果采用直流电源，还需要考虑电源滤波电路以及过载保护电路等。

4.控制电路：音量控制电路可以使用电位器来控制输入信号的幅度，而音调控制可以使用电位器或集成电路来调整音频的频率。

三、扩音器的制作步骤1.选择合适的电子元器件：根据设计要求，选择合适的晶体管、集成电路、电容、电阻等元器件，并确保它们之间的互连正确。

2.绘制电路原理图：根据设计要素，绘制扩音器的电路原理图。

原理图应包括声音放大电路、音频输入输出接口、电源供给、控制电路等部分。

3.建立电路板：根据电路原理图，将电路设计成电路板。

1W扩音机设计与调试一、绪论本实验课题介绍了一种具有收音、拾音等输入的功率扩音机的设计，用电子元件通过必然的组合，把微信号放大。

扩音器的原理是把电讯号转换为声消息号。

性能优质的音频放大器那么有优质的音频信号和较大的功率，使其有足够的功率去推动扬声器系统发声。

因此研究和设计功率放大器对其动作原音频技术的进展和应用有着重要的意义。

通过完本钱课题，要求把握音响电路的前置级，音级集成份立元件功放的设计与要紧性能参数的测试方式，并把握扩音机调试方式。

1.课题意义随着生活水平的提高，人们对声音欣赏的要求愈来愈高，音频功放作为承担声音重放任务的设备，正日趋受到人们的重视。

因此，研究与找寻一种短周期、高效率、低本钱且方便快捷的音响功放设计和调试的手腕就显得尤其重要。

2.课题目的（1）通过设计和实践，培育学生综合运用所学的理论知识、实践操作及独立解决实际问题的能力；（2）增强专业意识，培育良好的职业道德和职业适应；（3）进一步巩固和把握课堂中学到的电子线路的工作原理、分析方式和设计方式；（4）熟练利用电子仪器、仪表；（5）熟练利用电子焊接工具；（6）能完成电路的静态工作点调整和动态调整，以达到所设计1W扩音机具有音调操纵，实现信号的放大；（7）能分析电路故障及排除。

3.本课题应解决的要紧问题（1）各级电路形式及选用器件；（2）音调操纵电路。

111R R A iV +=4.电路设计指标要求（1）额定输出功率P 。

≥1W ； （2）负载阻抗RL=4Ω；（3）频率响应：在无高低音提升或衰减时f=50Hz ——20kHz （±3dB ）； （4）音调操纵范围：低音100 Hz ±12 dB ；高音：10kHz ±12 dB ； （5）失真度≤10%； （6) 输入灵敏度Ui<10mV 。

二、要紧内容1.确信电路组成方案图1扩音机结构框图本设计包括：前置输入级、音调操纵级、功放输出级；如图1，前置级主若是同信号源阻抗匹配，并有必然的电压增益，要求输入阻抗低，输出阻抗高。

课程设计报告所属科目：模拟电路题目：OTL功率放大器系别：电子工程系班级：09电子信息工程（2）班姓名：丁俊、林祥、周磊指导老师：欧阳林群陈俊龙时间：2010.12.20—2010.12.26OTL(Output transformer less )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。

过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。

OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。

一、任务与要求1、采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL功率放大器。

2、额定输出功率P o≥10W。

3．负载阻抗R=8Ω4．失真度r≤3%。

5．设计放大器所需的直流稳压电源。

二、方案设计OTL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效率尽可能高、非线性失真尽可能小。

输出功率指的是功放提供给负载的功率，为达到这一要求，功放管的电压和电流变化范围应尽可能大。

功率放大器的效率指的是负载上得到的功率与电源提供的直流电源的功率之比。

非线性失真要小：功率放大器是在大信号状态下工作的，电压、电流摆动幅度较大，很容易超出管子特性曲线的线性变化范围而进入非线性区，造成输出信号波形的非线性失真。

因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真严重。

TDA2030是许多电脑有源音箱所采用的hi-fi功放集成块。

它接法简单,价格实惠。

额定功率为14w。

电源电压为±6～±18v。

输出电流大,谐波失真和交越失真小(±14v/4欧姆,TDA=0.5%)。

扩音器的设计原理基本就这样，不过主要是制作过程中要细心，在焊接是不要出现失误。

三、电路设计：元件清单：TDA2030（1个）、1N4001（2个）、扩音器4Ω8W （1个）电阻：100KΩ（4个）、4.7KΩ（1个）、1Ω（1个）电容：2200μF（1个）、470μF（1个）、22μF（1个）、2.2μF （2个）、0.1μF（2个）设计框图：电路分析和计算：Ⅰ、其中小值电容是为了更好的滤波，是放大后的信号更加清晰。