简单音响电路的设计与实验
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一、实验目的1. 了解小音响的原理和制作方法。
2. 学会使用简单的电子元件制作小音响。
3. 培养动手能力和创新意识。
二、实验原理小音响是通过放大电路将音频信号放大后,驱动扬声器发声的一种设备。
其主要原理是将音频信号通过放大电路放大,然后驱动扬声器发声。
三、实验器材1. 电脑2. 音频线3. 电阻(1kΩ、10kΩ)4. 电容(10μF、100μF)5. 发声器(动圈式扬声器)6. 负载电阻(8Ω)7. 电池8. 电烙铁9. 焊锡10. 线路板11. 剪刀、螺丝刀等工具四、实验步骤1. 准备工作(1)将电脑、音频线和音响设备连接好。
(2)准备好所需的电子元件和工具。
2. 制作放大电路(1)按照电路图连接电阻、电容和扬声器。
(2)将电阻和电容按照电路图要求焊接在电路板上。
(3)将扬声器焊接在电路板上,确保连接牢固。
3. 制作电池供电电路(1)将电池的正负极连接到电路板上的相应位置。
(2)将电池的负极连接到负载电阻上。
4. 调试音响(1)打开电脑,播放音频。
(2)调整电路板上的电位器,使音响输出音量适中。
(3)检查音响是否正常工作,如有异常,检查电路连接是否正确。
5. 测试音响(1)将音响与电脑、音频线连接。
(2)播放音频,观察音响输出是否正常。
(3)测试音响在不同音量、不同音调下的表现。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过制作小音响实验,我们成功地将音频信号放大并驱动扬声器发声。
实验过程中,音响输出音量适中,音质清晰。
2. 分析(1)实验过程中,我们学会了使用电阻、电容等电子元件制作放大电路。
(2)通过焊接电路板,我们掌握了电子元件的焊接技巧。
(3)实验过程中,我们发现了音响在不同音量、不同音调下的表现,为以后的设计提供了参考。
六、实验总结1. 本次实验使我们了解了小音响的原理和制作方法,提高了我们的动手能力和创新意识。
2. 通过实验,我们掌握了电子元件的焊接技巧,为以后的学习和工作打下了基础。
3. 实验过程中,我们发现了音响在不同音量、不同音调下的表现,为以后的设计提供了参考。
音响放大器实验报告音响放大器实验报告引言:音响放大器是音频系统中至关重要的一部分,它能够将低电平的音频信号放大,以便我们能够听到清晰、高质量的声音。
本实验旨在通过搭建一个简单的音响放大器电路,探究其工作原理以及对音频信号的放大效果。
一、实验材料和方法1. 材料:- 电源:直流电源供应器- 放大器芯片:TDA2030- 电容:1000μF、220μF、10μF- 电阻:10KΩ、100KΩ、1KΩ- 音频输入:手机或电脑等音频源- 音箱:连接放大器输出的扬声器2. 方法:- 按照电路图连接电路:将电源正极连接到芯片的正极引脚,负极连接到芯片的地引脚;将音频输入信号连接到芯片的输入引脚;将扬声器连接到芯片的输出引脚。
- 打开电源供应器,调节输出电压为12V。
- 播放音频源,观察放大器的放大效果。
二、实验结果经过搭建和连接电路后,我们成功地搭建了一个简单的音响放大器电路。
在实验过程中,我们使用了一首流行歌曲作为音频源。
1. 放大效果:通过观察和听觉感受,我们可以清晰地感受到音响放大器对音频信号的放大效果。
原本微弱的音频信号在经过放大器的放大后,变得更加清晰、高亢,并且能够更好地传达音乐的细节和情感。
2. 音质:在实验过程中,我们发现音响放大器对音质的影响是显著的。
经过放大器的放大后,音乐的低音和高音更加丰富,中音更加饱满,整个音域得到了更好的平衡。
音响放大器的存在使得音乐听起来更加立体、自然,给人一种身临其境的感觉。
3. 噪声:在实验过程中,我们也观察到了一些噪声的存在。
这些噪声可能来自于电源供应器、音频源以及电路本身。
为了减少噪声的影响,我们可以采取一些措施,如使用高质量的电源供应器、优化音频源的输出以及增加滤波电路等。
三、实验讨论音响放大器作为音频系统的重要组成部分,其放大效果和音质对整个音频系统的表现起着关键作用。
通过本次实验,我们深入了解了音响放大器的工作原理和对音频信号的放大效果。
1. 放大原理:音响放大器主要通过放大器芯片来实现对音频信号的放大。
4、音响放大电路设计与制作教案(详案)第一章:音响放大电路概述1.1 音响放大电路的作用介绍音响放大电路在音响设备中的重要性解释音响放大电路的主要功能1.2 音响放大电路的种类介绍常见的音响放大电路类型分析不同类型音响放大电路的特点与应用第二章:晶体管放大电路2.1 晶体管的基本原理介绍晶体管的结构和工作原理解释晶体管的放大作用2.2 晶体管放大电路的设计介绍晶体管放大电路的基本组成部分讲解晶体管放大电路的设计方法与应用第三章:集成电路放大电路3.1 集成电路的基本原理介绍集成电路的结构和工作原理解释集成电路的放大作用3.2 集成电路放大电路的设计介绍集成电路放大电路的基本组成部分讲解集成电路放大电路的设计方法与应用第四章:功率放大电路4.1 功率放大电路的作用介绍功率放大电路在音响设备中的重要性解释功率放大电路的主要功能4.2 功率放大电路的设计介绍功率放大电路的基本组成部分讲解功率放大电路的设计方法与应用第五章:音响放大电路的制作与调试5.1 音响放大电路的制作流程介绍音响放大电路的制作步骤讲解制作过程中的注意事项5.2 音响放大电路的调试方法介绍音响放大电路的调试方法讲解调试过程中的技巧与问题解决方法第六章:音响放大电路的性能测试6.1 音响放大电路的测试指标介绍音响放大电路的主要性能测试指标,如增益、带宽、失真等解释各个测试指标的意义和作用6.2 音响放大电路的测试方法讲解音响放大电路的测试方法和设备介绍测试过程中的操作步骤和注意事项第七章:音响放大电路的优化与调整介绍音响放大电路的优化方法,如调整元件参数、选用优质元件等讲解优化方法的应用和效果7.2 音响放大电路的调整技巧讲解音响放大电路的调整技巧,如调整输入输出阻抗、调整增益等介绍调整过程中的注意事项和技巧第八章:音响放大电路的故障排查与维修8.1 音响放大电路的常见故障介绍音响放大电路的常见故障和原因分析故障的影响和解决方法8.2 音响放大电路的维修方法讲解音响放大电路的维修方法和工具介绍维修过程中的操作步骤和注意事项第九章:音响放大电路的应用实例9.1 音响放大电路在音响设备中的应用介绍音响放大电路在不同音响设备中的应用实例分析各个应用实例的特点和优势9.2 音响放大电路在其他领域的应用介绍音响放大电路在其他领域的应用实例,如汽车音响、公共场所音响等分析各个应用实例的特点和优势第十章:音响放大电路的发展趋势与展望介绍音响放大电路的技术发展趋势,如数字化、智能化等分析技术发展对音响放大电路的影响和挑战10.2 音响放大电路的市场应用前景介绍音响放大电路在市场上的应用前景和发展趋势分析音响放大电路的市场竞争和机遇第十一章:音响放大电路的安全与环保11.1 音响放大电路的安全注意事项介绍音响放大电路在使用和制作过程中的安全问题讲解安全注意事项和预防措施11.2 音响放大电路的环保考虑介绍音响放大电路对环境的影响讲解如何设计环保型音响放大电路第十二章:音响放大电路的项目设计实践12.1 音响放大电路设计项目的确定介绍如何确定音响放大电路设计项目讲解项目确定过程中的注意事项12.2 音响放大电路设计项目的实施介绍音响放大电路设计项目的实施步骤讲解实施过程中的技巧和问题解决方法第十三章:音响放大电路的创新与改进13.1 音响放大电路的创新思路介绍音响放大电路的创新方法和思路讲解如何提出创新的设计方案13.2 音响放大电路的改进实践介绍音响放大电路的改进方法和实践案例讲解改进过程中的注意事项和技巧第十四章:音响放大电路的产业现状与未来14.1 音响放大电路产业的现状介绍音响放大电路产业的整体现状和发展趋势分析音响放大电路产业的优势和存在的问题14.2 音响放大电路产业的未来展望介绍音响放大电路产业的未来发展趋势和机遇分析音响放大电路产业未来的挑战和应对策略第十五章:音响放大电路的教学与评估15.1 音响放大电路的教学方法介绍音响放大电路的教学方法和教学资源讲解如何进行音响放大电路的教学设计和实施15.2 音响放大电路的教学评估介绍音响放大电路的教学评估方法和指标讲解如何进行音响放大电路的教学评估和改进重点和难点解析本文主要介绍了音响放大电路的原理、设计、制作、测试、优化、故障排查、应用实例、发展趋势、安全环保、项目实践、创新改进、产业现状与未来以及教学与评估等内容。
4、音响放大电路设计与制作教案(详案)一、教学目标:1. 让学生了解音响放大电路的基本原理和作用。
2. 培养学生掌握音响放大电路的设计与制作方法。
3. 提高学生对电子元件选型、电路图绘制和焊接技能的应用。
二、教学内容:1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 音响放大电路的设计方法。
3. 音响放大电路的制作步骤。
4. 音响放大电路的调试与优化。
5. 音响放大电路的实际应用案例分析。
三、教学准备:1. 电子元件:晶体管、电阻、电容、耳机等。
2. 电路图绘制软件:如Protel、Altium Designer等。
3. 焊接工具与材料:焊锡、助焊剂、焊台、剥线钳等。
4. 音响设备:如音响、功放等。
四、教学过程:1. 讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
3. 分组讨论音响放大电路的制作步骤,包括电路图绘制、元件选型、焊接等。
4. 演示音响放大电路的制作过程,让学生跟随操作,锻炼动手能力。
5. 讲解音响放大电路的调试与优化方法,如调整放大倍数、音质调校等。
6. 分析音响放大电路的实际应用案例,让学生了解其在现实生活中的应用。
五、教学评价:1. 学生能熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生具备对音响放大电路进行调试与优化的能力。
4. 学生能分析音响放大电路在实际应用中的作用。
六、教学方法:1. 采用讲授法,讲解音响放大电路的基本原理与组成。
2. 采用案例分析法,分析音响放大电路的实际应用案例。
3. 采用实践教学法,让学生动手制作音响放大电路,培养实际操作能力。
4. 采用小组讨论法,分组讨论音响放大电路的设计与制作过程,提高团队合作能力。
七、教学步骤:1. 第一步:讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 第二步:引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
音响放大器实验报告音响放大器实验报告一、引言音响放大器是音频信号放大的关键设备,用于将低电平的音频信号放大到适合扬声器的水平。
本实验旨在通过搭建一个简单的音响放大器电路并进行测试,了解放大器的工作原理和性能。
二、实验步骤1. 实验器材准备本实验所需器材包括:电源、信号发生器、示波器、电阻、电容、晶体管、扬声器等。
2. 搭建电路按照电路图搭建音响放大器电路,确保连接正确可靠。
3. 调试电路将电源接入电路,调节电源电压,确保电路工作在正常范围内。
通过示波器观察输出信号波形,调节信号发生器的频率和幅度,观察放大器对不同频率和幅度的信号的响应情况。
4. 测试性能使用示波器测量放大器的增益、频率响应和失真等性能指标。
通过改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化情况,并记录相关数据。
三、实验结果与分析1. 增益测试通过改变输入信号的幅度,测量输出信号的幅度变化情况,计算出放大器的增益。
根据实验数据绘制增益-频率曲线图,分析放大器在不同频率下的增益变化情况。
2. 频率响应测试通过改变输入信号的频率,测量输出信号的幅度变化情况,计算出放大器的频率响应。
根据实验数据绘制频率响应曲线图,分析放大器在不同频率下的响应情况。
3. 失真测试通过改变输入信号的幅度和频率,观察输出信号的波形变化情况,判断放大器是否存在失真现象。
使用示波器测量输出信号的失真程度,计算出失真率,并与理论值进行比较,分析放大器的失真情况。
四、实验结论通过本次实验,我们成功搭建了一个简单的音响放大器电路,并对其进行了测试。
根据实验结果分析,我们得出以下结论:1. 放大器在不同频率下的增益存在差异,频率响应不均匀。
2. 放大器对于低幅度的输入信号具有较高的增益,但在高幅度下可能出现失真。
3. 放大器的失真率与输入信号的频率和幅度有关,需要根据实际需求进行调整。
五、实验改进与展望本实验仅搭建了一个简单的音响放大器电路,未考虑到更复杂的电路结构和性能优化。
总成绩:一、设计题目救护车音响电路二、设计任务设计一个救护车音响电路,并进行模拟仿真。
三、设计要求①采用两个555时基电路组成两个多谐振荡器。
②第一个时基电路产生低频振荡,振荡频率为0.9~14.4HZ,第二个时基电路产生振荡频率约为700HZ,使扬声器发出呜呜的声音。
③用示波器观察振荡波形。
④写出设计总结报告四、设计内容1.①采用两个555时基电路组成两个多谐振荡器。
②第一个时基电路产生低频振荡,振荡频率为0.9~14.4HZ,第二个时基电路产生振荡频率约为700HZ,使扬声器发出呜呜的声音。
2.电路原理图3.计算与仿真分析f =取C1=10uF,RA1=10k欧,RB1=5k欧取C2=0.1uF, RA2=10K欧,RB2=5K欧仿真:低频高频多谐振荡五、设计环境Proteus六、仪器设备及元器件EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台直流稳压电源一台双踪示波器一台数字万用表一块2个555芯片,两个10K欧电阻,两个5K欧电阻,一个10uF电容,一个0.1uF电容,一个100uF电容,一个扬声器,导线若干。
七、调试流程1.挑选芯片、电阻、电容等元件,并测量电阻实际阻值;2.连接电路,打开电源,听扬声器的发声情况;3.用示波器分别测量低频振荡电路和高频振荡电路的频率;4.调整各电阻阻值,各个振荡电路频率符合要求,并且扬声器发声合格;5.测量各个电阻的实际阻值,记录各元件参数振荡电路波形参数;6.关闭电源,整理实验台。
八、调试后实际参数及现象(1).调试该电路时实际参数为:R1=9.826k欧,R2=4.5662k欧,R3=9.814k欧,R4=5.203k欧,低频振荡频率=6.172Hz高频振荡频率=884.9Hz符合实验要求(2)波形占空比对发声效果影响较大,适当增大占空比可以使发生效果更佳。
九、设计总结本设计使用两个555时基电路,第一个时基电路产生低频振荡,振荡频率为0.9~14.4HZ,第二个时基电路产生振荡频率约为700HZ,使扬声器发出呜呜的声音。
音响放大器的实验报告篇一:实验5 音响放大器报告东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电子线路实践第5次实验实验名称:院(系):专业:姓名:学号:实验室:103实验组别: \同组人员: \ 实验时间:XX年6月3日评定成绩: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fL≤50Hz fH≥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fL≤50Hz fH≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ话音输入灵敏度≤5mV2. 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) 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。
1)音响放大器电路包含4个模块:话音放大器、混合前置放大器、音调控制器及功率放大器。
电路设计框图如下:2)各级电路增益分配3)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。
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。
一、实训背景随着科技的不断发展,电子产品的普及率越来越高。
为了更好地了解电子产品的制作过程,提高自己的动手能力和实践操作技能,我们选择了制作小音响作为实训项目。
本次实训旨在通过实际操作,掌握音响的基本原理、电路设计、元器件选择、焊接技术以及组装调试等知识。
二、实训目标1. 理解音响的基本工作原理。
2. 掌握音响电路设计的基本方法。
3. 学会选用合适的元器件。
4. 熟练掌握焊接技术。
5. 学会组装和调试音响。
三、实训内容1. 音响原理学习在实训开始前,我们对音响的基本原理进行了深入学习。
音响通过将电信号转换为声信号,将音乐、广播等信息传递给听众。
主要部件包括放大器、扬声器、电源等。
2. 电路设计根据音响原理,我们设计了一个简单的音响电路。
电路主要包括放大器、扬声器、电源和连接线等部分。
在设计过程中,我们充分考虑了电路的稳定性和安全性。
3. 元器件选择在元器件选择方面,我们根据电路设计要求,选择了合适的放大器、扬声器、电源等元器件。
同时,我们还对元器件的参数进行了仔细核对,确保其符合电路设计要求。
4. 焊接技术在实训过程中,我们学习了焊接技术。
首先,我们对焊接工具进行了熟悉,包括烙铁、焊锡、助焊剂等。
然后,按照电路图,我们进行了元器件的焊接。
在焊接过程中,我们注意了焊接顺序、焊接时间和焊接质量,确保了电路的稳定性。
5. 组装与调试焊接完成后,我们对音响进行了组装。
首先,将放大器、扬声器、电源等元器件按照电路图连接起来。
然后,检查电路连接是否正确,确保没有短路或断路现象。
最后,对音响进行调试,调整放大器增益,使音响输出音质最佳。
四、实训过程1. 理论学习在实训开始前,我们通过查阅资料、请教老师等方式,对音响原理、电路设计、元器件选择、焊接技术等进行了系统的理论学习。
2. 实践操作在理论学习的基础上,我们开始了实践操作。
首先,我们按照电路图进行元器件的焊接,然后进行组装和调试。
在操作过程中,我们遇到了一些问题,如焊接质量不佳、电路连接错误等。
一、教学目标1. 了解音响放大电路的基本原理及其作用。
2. 学会使用常用电子元件进行音响放大电路的设计与制作。
3. 掌握音响放大电路的调试与优化方法。
二、教学内容1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 常用电子元件的选择与使用。
3. 音响放大电路的设计步骤。
4. 音响放大电路的制作方法。
5. 音响放大电路的调试与优化。
三、教学准备1. 教学器材:电脑、投影仪、音响设备、电子元件、电路板、multimeter 等。
2. 教学软件:电路设计软件(如Altium Designer、Cadence 等)。
四、教学过程1. 导入:通过播放一段音乐,引导学生思考音响设备是如何放大声音的。
2. 理论讲解:讲解音响放大电路的基本原理与组成,常用电子元件的选择与使用。
3. 实例分析:分析一个简单的音响放大电路设计案例。
4. 实践操作:学生分组进行音响放大电路的设计与制作。
5. 成果展示:每组展示自己的音响放大电路作品,分享制作过程中的经验与教训。
6. 调试与优化:指导学生使用multimeter 等工具对音响放大电路进行调试,优化电路性能。
五、教学评价1. 学生能够熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能够独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生能够对音响放大电路进行调试与优化,提高电路性能。
六、教学方法1. 采用“理论+ 实践”的教学模式,使学生在动手实践中掌握音响放大电路的设计与制作。
2. 利用电路设计软件,进行虚拟仿真,帮助学生更好地理解音响放大电路的工作原理。
3. 采用分组合作、讨论交流的方式,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
七、教学步骤1. 音响放大电路的基本原理与组成:讲解音响放大电路的工作原理,介绍其主要由功放芯片、音源信号处理电路、功率输出电路等部分组成。
2. 常用电子元件的选择与使用:介绍如何选择合适的功放芯片、电阻、电容等元件,并讲解其作用。
3. 音响放大电路的设计步骤:讲解如何根据音源信号的特性进行电路设计,包括放大倍数、频率响应等参数的计算。
一、实验目的1. 了解小音响的基本原理和构造。
2. 掌握小音响的制作方法,提高动手能力。
3. 分析实验过程中遇到的问题,并提出解决方案。
二、实验器材1. 音频线:2根2. 电池盒:1个3. 电池:2节4. 蜂鸣器:1个5. 耳机:1副6. 音频变压器:1个7. 电容:1个8. 电位器:1个9. 线路板:1块10. 电烙铁、焊锡、剪刀等工具三、实验原理小音响利用音频信号通过放大器放大,然后通过扬声器发声。
实验中,我们使用蜂鸣器作为扬声器,通过音频变压器和电容等元件构成一个简单的放大电路。
四、实验步骤1. 准备工作:将音频线和电池盒连接,将电池装入电池盒。
2. 制作放大电路:将音频变压器、电容、电位器等元件焊接在线路板上。
3. 连接电路:将音频线一端连接到电池盒,另一端连接到放大电路。
4. 测试:将耳机插入音频线另一端,调整电位器,观察耳机是否有声音输出。
5. 制作外壳:根据音响尺寸,使用剪刀将线路板和电池盒包裹在泡沫塑料中,形成音响外壳。
6. 装配:将放大电路和电池盒装入外壳,用胶带固定。
五、实验结果与分析1. 实验结果:成功制作了一个简易小音响,耳机中可以听到声音输出。
2. 分析:(1)在制作放大电路时,注意元件焊接顺序,避免短路。
(2)在连接电路时,确保音频线连接正确,避免声音失真。
(3)在制作外壳时,注意保持音响结构稳固,防止元件损坏。
(4)实验过程中,遇到电池盒接触不良的问题,通过调整电池盒位置,确保接触良好。
六、实验总结通过本次实验,我们了解了小音响的基本原理和构造,掌握了小音响的制作方法。
在实验过程中,我们遇到了一些问题,通过分析和解决,提高了自己的动手能力和问题解决能力。
在今后的学习和实践中,我们将继续探索电子制作领域,不断提高自己的技能水平。
简单音响电路的设计与实验一.设计任务1.音响放大器设计1)输出小信号进行放大扩音。
2.主要指标要求:1.最大输出功率02P W2.负载R L=8Ω。
3.频率变化范围f=20HZ-20KHZ二. 实验目的1.掌握模拟电路系统设计的基本方法。
2.掌握功率放大器的特性和质量参数的测试方法。
3.通过实验加深互补对称功率放大电路的理解。
4.学习电压放大倍数及最大不失真输出电压幅度的测试方法三、实验说明1、音响系统的组成框图2、音响系统简介1)功率放大器功率放大器可采用分立元器件组成,也可以使用集成功率放大器,前者常用于大功率或要求较高的音响系统中,后者常用于小功率或要求不太高的音响系统中,使用集成功率放大器应注意:在任何情况下,集成功率放大器都不能工作在超过极限参数或绝对额定值所规定的工作条件下。
2)前置放大器前置放大器属于小信号低噪声放大器。
可采用分离元件电路,也可采用低噪声运算放大器。
采用分离元件电路时,为了减少噪声,一般静态工作点选取较低。
四、实验仪器1、实验箱(TPE-A2)2、.示波器(V212)3、函数信号发生器(DF1642A )4、双通道交流毫伏表(AS2294D )5、台式数字万用表(VC8045)6、扬声器 五、实验原理1)前置放大器的设计前置放大器实际就是对一个小信号进行放大的作用。
因为功率放大器对输入信号有一定的要求,太弱的功率放大器“不理睬”,所以功率放大器之前需要增加一至数级的放大器。
将小信号逐步放大到功率放大器需要的信号幅度。
而反相比例放大电路使用比较方便,所以本实验采用了反相比例放大电路。
如下图1R R U U A f iO uf -==2)功率放大器的设计功率放大器任务是将音频放大到足够推动扬声器,不同于前置放大器,功率放大器不仅对信号进行放大,而且放大了电流信号,以满足外接负载的功率要求。
功率放大器还应具有频率特性平坦、高信噪比和优良的动态特性等功能。
经过对比采用互补对称功率放大电如上图3)互补电路的基本工作原理当有一个正弦信号Vi 输入时,在信号的负半周,信号经1V 管反向放大后加到 2V 管和 3V 管的基极,使 2V 管导通、3V 管截止。
电源Vcc 通过 2V 管和RL 给电容2C 充电,从而在负载电阻 RL 上形成输出电压波形Vo 的正半周。
在输入信号Vi 的正半周, Vi 经 T 1管反向放大后,使 3V 管导通、2V 管截止。
电容2C 通过3V 和RL 放电,在负载电阻RL 上形成输出电压波形Vo 的负半周。
当输入电压连续变化时23,V V 交替工作,在负载上得到完整的正弦波。
4)几项主要指标及其测量方法(1) 最大输出功率 Pom在理想情况下,互补对称功率放大器的最大输出功率为LCC R U p 2081∙≈(1)测量方法:给放大器输入频率 1kHz 的正弦信号,用示波器观察输出电压波形并用毫伏表测量输出电压的有效值。
逐渐增大输入电压幅值,用示波器观察输出波形。
直至输出波形达到临界削波时,读出此时毫伏表的读数VO ,即为该电路最大不失真输出电压的有效值。
根据式(1)可求出最大输出功率POM 。
(2) 电源供给的功率PV互补对称功率放大器电源供给的功率PV 为:V C C P V I = (2) 测量方法:在测量最大不失真输出电压VO 的同时, 在电源回路即在三极管2V 和电容3C 之间的线路处串入电流表,读出此时的电流值就是电源输出的平均电流 I 。
根据式 (2)可计算出电源供给的功率 PV 。
(3) 效率η互补对称功率放大器的效率 η 为:om VP P η=(3)根据上面已求出的 Pom 和PV 值,可计算出放大器最大不失真输出时的效率。
(4) 晶体管的管耗PC互补对称功率放大器的管耗PC 为:C V om P P P =- (根据上面已求出的PV 和 Pom 值,可求出功放管的管耗PC 。
五、实验步骤1.前置放大电路的调试(1)信号发生器为1KH Z ,示波显示输入信号幅值为10mV 的正弦波,接到放大器输入端,观察出波形是否失真,测量填入下表。
(2)保持信号发生器频率不变,幅值为5mV 的正弦波,接到放大器输入端,观察输出波形是否失真,测量填入下表。
实测 0199.49.9210.02V iU A U ===0249.59.95V iU A U === 估算 01110FiF V iiR U U R R A U U R ====相对误差V V -A 9.92-10100%=100%=0.8%A 10V A ⨯⨯测估估V V -A 9.9-10100%=100%1%A 10V A ⨯⨯=测估测(3)、观察输入和输出波形相位将示波器调节到双通道,同时观察输入信号10mv 和输出信号,说明两个波形的相位关系。
结论:0U 和i U 成反相的关系。
2.功率放大电路的调试(1)调整电路的静态工作点,使M 点的电压为5.7V 。
测出各点的电压。
实测 实测计算 估算 相对误差 V i (mV) V O (V) A V A V 10.02 99.4 9.92 10 0.8%5 49.5 9.9 10 1% ()1V V 2V (V) 3V (V) V c V B V CV BV E V C V B V E 4.9960.90711.264 6.4035.7514.9965.635(2)在输入端加入输入频率为1KHZ 的正弦波,调节幅值,看波形达到最大部失真的情况,记录一下数据,算出0m P ,V P33U 12.41011.264139.6710V C C P I W--==⨯⨯=⨯总实测 2200.8810.0978om U P W R===理论 2211.264 1.982888C C om LU P W R ===⨯0.097100%69.28%0.14om VP P η==⨯=3.电路联调(1)输入电压为0时,测量输出端的直流电压(11.312C C V V =)(2)输入信号频率为1KHZ ,改变i u 幅度,用示波器观察输出信号0u 的波形变化,记录输出信号的最大不失真幅度所对应的输入电压信号的变化,计算0m P V P33U 12.41011.264139.6710V C C P I W--==⨯⨯=⨯总理论 2211.264 1.982888C C om LU P W R ===⨯实测 220 3.6 1.628om U P W R===(3)去掉功率放大器,在部分失真的情况下,输入端输入一个正弦信号,改变输入的频率,观察输出波形的幅值变化,记录输出电压下降到0.7070U 时的频率变化范围,并画出幅频特性曲线。
并与要求对比。
2.382i u m V = f 5HZ 6HZ 10HZ 1KHZ 1.3KH Z 1.4KHZ1.5KH Z1.6KH Z2KHZ 0U 1.578 1.615 2.222 2.324 2.329 2.333 2.336 2.335 2.325 V A 6.62 6.78 9.33 9.76 9.78 9.79 9.80 9.80 9.76 f3KHZ 4KHZ 5KHZ 6KHZ 7KHZ 8KHZ9KHZ10KHZU2.315 2.312 2.311 2.309 2.223 2.092 1.972 1.863R L V CC (V ) I 总(mA ) U 0(V) P V (W) P om (实测) P om (理论)η8Ω 11.264 12.40.8810.1400.097 1.982 69.28%R L V CC (V ) I 总(mA ) U 0(V) P V P om (实测) P om (理论) 8Ω 11.26812.4 3.60.141.62 1.982A9.72 9.70 9.70 9.69 9.33 8.78 8.29 7.82 V从图中可以看出前置放大电路的频率的范围是7HZ到11.69KHZ。
因为功率放大电路对频率范围没影响,所以前置放大器的频率范围就是整个电路的频率范围。
六、实验分析从数据可以看出输入电压还不够小,输出频率也未达到设计要求,范围较小,因此提出改进方案。
1)增大前置放大电路的放大倍数,从而可以减小输入电压。
提高放大倍数的方法有减少负反馈,加大输出负载电阻,适当正反馈,采用多级放大。
考虑到频率范围,可以采用多级放大。
2)引入负反馈可以拓宽频率范围。
所以我提出改进方案是,将前置放大电路改为如下图七、误差分析1.前置放大电路放大倍数较小;2.功率放大电路的静态工作点,调的不精确,导致电路不能完全对称;3.数据还没稳定就读数了;4.波形还未达到最大部失真时,就记录最大输出电压,导致功率未达到设计要求;。