北邮扩音机实验报告
- 格式:docx
- 大小:1.39 MB
- 文档页数:13
实验报告实验名称:扩音机电路的设计一:课题名称:扩音机电路的设计二:报告摘要和关键字:1.摘要:本实验主要采用运算放大器和集成音频功率放大电路构成扩音机电路,将话筒送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号。
报告中首先给出设计思路和总体结构框图,然后讨论各级电路具体设计和原理图,后给出了实际搭建电路测试的数据,所得的波形图,调试过程中遇到的故障和问题分析,最后对本次实验进行了总结。
2 .关键字:前置放大音调调节功率放大增益三:设计任务要求:设计实现一个对话筒输出信号具有放大功能的扩音机电路1.基本要求:1)最大输出功率不小于2W2)负载阻抗为8Ω3)具有音调调控功能,即用两个电位器分别调节高音和低音。
当输入信号为1kHz时,输出为0dB;当输入信号为100Hz正弦时,调节低音电位器可以使输出功率变化±12dB;当输入信号为10KHz时,调节高音电位器也可以使输出功率变化±12dB4)输出功率的大小连续可调,即用电位器可以调节音量的大小5)频率响应:当高、低音调电位器处于不提升也不衰减的位置时,-3dB的频率范围是80Hz~6KHz,即BW=6KHz6)输入端短路时,噪声输出电压的有效值不超过10mv,直流输出电压不超过50mv,静态电源电流不超过100mA7)设计该电路的电源电路2.提高要求:其他扩音机电路的设计方案四:所用元器件及测试仪表清单单片集成功率放大电路TDA2030A(1个)面包板(1个)二极管1N4001(2个)电位器500K(2个)电位器10K(1个)驻极体话筒(1个)功率电阻(1个)散热片(1个)电阻电容若干导线若干其他函数信号发生器万用表示波器五:设计思路与总体结构框图图表1扩音机电路的原理框图扩音机电路主要采用运算放大器和集成功率放大电路构成,原理框图如图表1所示。
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;功率放大器决定整个电路的输出功率、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。
装订线实验报告课程名称:模拟电子技术实验指导老师:成绩:__________________实验名称:扩音机电路整机实验实验类型:同组学生姓名:_____________ 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得扩音机整机电路一.实验目的1.了解复杂电子电路的设计方法;2.了解集成功率放大器的基本特点;3.了解放大电路的频率特性及音调控制原理;4.学习复杂电子电路的分模块调试方法;5.学习扩音机电路的特性参数的测试方法二.实验准备1.设计扩音机电路的前置,音调和功率放大级电路;2.仿真分析扩音机电路的各级与整机指标;3.按模块划分完成相关电路的焊接;4.估算前置级(A1)的电压增益、音调控制级(A2)的电压增益、音调控制范围;功率放大级(A3)的电压增益;5.了解扩音机电路的各项指标,拟订各项指标的测试方法。
三.实验内容1.组装焊接由三级运放组成的扩音机电路。
并仔细复查整机电路的接线是否正确无误;2.分别测量各级电路的静态工作点;3.测量前置级的增益;4.测量音调级低音和高音增益调节范围;5.测量功率放大级的增益;6.测量功率放大级最大不失真输出和最大功率(带载);7.测试整机增益;8.测量频率特性;9.测量其它各项指标;10.听音试验四.实验器材装订线1. 扩音机电路实验板;扩音机电路实验所需的电子元器件;2. MS8200G型数字多用表;3. XJ4318型双踪示波器;4. XJ1631数字函数信号发生器;5. DF2172B型交流电压表;6.HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源。
五.实验内容和步骤1.焊接分别焊接前置放大电路、音调控制电路及集成功放电路等三级运放组成的扩音机电路功能块。
2.检查电路的正确性对照电路原理图仔细检查三级电路的元器件参数、连接线及焊点质量;使用万用表的通断档逐步检查电路的完整性。
电子电路综合设计实验扩音机电路的设计与实现实验报告信通X班XXX号XXX内容摘要本报告主要由三部分组成。
第一部分为分析设计过程,囊括了本实验的设计任务与要求,以及根据实验要求所设计出的总体的实现计划。
对各个部分进行了层次分化,重点讨论了各个基础层次所要完成的基本要求及实现方法,叙述了关键元器件设计思想和设计过程.第二部分为实验记录过程,包括实际搭载的电路板所实现的功能,一些必要的测试数据以及在实验过程中的一些记录与故障问题的分析。
最后一部分是对实验的总结与部分参考文献及资料。
关键字:前置放大音调控制功率放大 LF353 功放TDA2030A设计任务与要求1.基本要求:A)参考教程所给框图设计实现一个对话筒输出信号具有放大能力的扩音电路,设计指标以及给定条件为:1)最大输出功率不小于2W。
2)负载阻抗为83)具有音调控制功能,即用两个电位器分别调节高音和低音。
当输入信号为1KHz,输出为0dB;当输入信号为100Hz正弦时,调节低音电位器可以使输出电压增益达到10左右;当输入信号为10KHz正弦时,调节高音点位器也可以使输出电压增益达到6左右。
4)输出功率的大小连续可调,即用电位器可以调节音量大小。
2.提高要求提出其他扩音机设计方案。
设计思路及整体结构框图扩音设备的通常作用是把从话筒等音频设备输出的微弱的信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号,故主要用到运算放大器和功率放大器。
故次电路可以分为3级。
第1级:前置放大,主要是完成对小信号无失真的放大,一般要求输入阻抗高,输出阻抗低,频带宽,噪声小。
第2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3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。
为此将本电路的整体框架图表示如下:分块电路与总体电路的设计该电路整体上分为三级,下面分块进行描述:第一级:前置放大前置放大主要运用了集成运算放大器LF353,LF353具有双运放结构 LF353输入阻抗达ΩM 410,输入偏置电流为50 *A 1210-,单位增益频率为4MHz ,转换速率为13V/us 。
扩音机电路实验报告.一、实验目的:1. 掌握扩音机的基本工作原理和电路结构。
2. 学会绘制扩音机电路图并理解电路图上各元器件的功能。
3. 掌握各种电路元器件的选用、使用及测试方法。
4. 学会使用示波器、信号源、变压器等测试仪器进行电路测试和调试。
二、实验器材:1. 扩音机电路板2. 下列元器件:电声 exciter、功率放大器、调频收音机、麦克风、音箱等。
3. 示波器、信号源、变压器等测试仪器。
三、实验内容:1. 按照扩音机电路原理图组装电路,并进行测试、调试。
2. 在调试中,需注意电源电压的合适选择,缺失的信号源的需要使用人工信号源等。
3. 测试各级电路中各种信号、频率的波形及大小,找出不正常的元器件并予以更换或调试。
四、实验原理:扩音机主要由四个部分组成:信号源、前级放大、功放及音箱。
其中,信号源主要为调频收音机或其他音频信号源;前级放大用来放大收音机或其他信号源的弱电信号;功率放大器用以将前级放大的信号再次放大,使得生成的信号足够大以驱动音箱;音箱是将电信号转化为声音信号的设备,并将声音传达到人的耳朵中。
五、实验步骤:1. 接线及调试准备:(a)准备所需要的元器件,并按照电路图接线。
(b)检查电源电压,确定为DC12V。
(c)测试各级电路中各种信号、频率的波形及大小,找出不正常的元器件进行更换或调试。
(d)向电声 exciter输入一定频率(如1kHz)的信号,测试输出信号波形。
2. 对前级放大进行测试:(a)在车坞直接连接调频收音机的输出,并测试输出信号波形及波幅。
(b)移除车坞,并通过麦克风输入,测试输出信号波形及波幅。
(c)如果波形不正常,则需要进行元器件更换或进一步调试。
3. 对功放进行测试:(a)测试功放输入的信号波形及波幅。
(b)测试功放输出的信号波形及波幅。
(c)如果波形不正常,则需要进行元器件更换或进一步调试。
4. 对音箱进行测试:(a)输出音频信号,并测试音箱输入的信号波形及波幅。
最新扩音器实验报告
实验目的:
本实验旨在评估最新扩音器的性能指标,包括声音输出稳定性、频率响应范围、失真水平以及电池续航能力。
通过对比分析,确定扩音器在实际应用中的适用性和潜在的改进空间。
实验设备:
1. 最新款扩音器样品
2. 音频分析仪
3. 声级计
4. 电池性能测试器
5. 标准测试音源
6. 环境噪声测试仪
实验步骤:
1. 将扩音器充满电,并安装在测试环境中。
2. 使用标准测试音源播放一系列不同频率的音频信号。
3. 利用音频分析仪监测扩音器输出的音频信号,记录频率响应和失真水平。
4. 使用声级计测量扩音器在不同音量设置下的最大声压级。
5. 记录扩音器在最大音量下连续工作的时间,以评估电池续航能力。
6. 分析数据,对比扩音器的性能指标与行业标准和前代产品。
实验结果:
1. 扩音器在中频范围内表现出良好的声音稳定性和清晰度。
2. 在高频和低频测试中,扩音器的响应略有下降,但整体在可接受范围内。
3. 在最大音量下,扩音器的失真水平低于行业平均水平,保证了音质
的纯净度。
4. 电池续航测试显示,扩音器能够连续工作8小时以上,满足大多数
户外场合的需求。
结论:
最新扩音器在性能上表现出色,特别是在声音稳定性和失真水平方面。
电池续航能力也达到了预期目标,适合长时间使用。
建议在未来的设
计中,进一步优化低频和高频的响应,以满足更广泛的应用需求。
同时,可以考虑增加充电指示灯或电量显示功能,以便用户更好地管理
电池使用情况。
实验报告课程名称:电路与电子技术实验指导老师:樊伟敏成绩: 实验名称:扩音机整机电路实验类型:同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一,实验目的、实验器材、实验电路、实验内容实验目的了解复杂电子电路的设计方法; 了解集成功率放大器的基本特点;了解放大电路的频率特性及音调控制原理; 学习复杂电子电路的分模块调试方法; 学习扩音机电路的特性参数的测试方法实验器材1. 扩音机电路实验板;扩音机电路实验所需的电子元器件;2. MS8200G 型数字多用表;3. XJ4318型双踪示波器;4. XJ1631数字函数信号发生器;5. DF2172B 型交流电压表;6.HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源。
实验准备设计扩音机电路的前置,音调和功率放大级电路; 仿真分析扩音机电路的各级与整机指标; 按模块划分完成相关电路的焊接;估算前置级(A1)的电压增益、音调控制级(A2)的电压增益、音调控制范围;功率放大级(A3)的电压增益;了解扩音机电路的各项指标,拟订各项指标的测试方法。
实验电路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。
实验电路原理图实验名称:扩音机整机电路姓名:hd学号:装订线扩音机整机电路参考设计原理图实验内容组装焊接由三级运放组成的扩音机电路(电路原理图见上页)。
并仔细复查整机电路的接线是否正确无误;分别测量各级电路的静态工作点;测量前置级的增益;测量音调级低音和高音增益调节范围;测量功率放大级的增益;测量功率放大级最大不失真输出和最大功率(带载);测试整机增益;测量频率特性;测量其它各项指标;听音试验调试实验实验名称:扩音机整机电路姓名:hd学号:装订线焊接分别焊接前置放大电路、音调控制电路及集成功放电路等三级运放组成的扩音机电路功能块。
实验名称:扩音机的制作实验指导老师:李月华实验地点:实验室实验日期:2012年12月24 号实验人员:陈星章凌景媛实验目的:利用《模拟电子设计基础》中学到的二极管、三极管、电容、电感等元器件和电源的知识,以及自己在日常生活中学习和了解的有关电子设计方面的知识和资料,完成扩音机的制作。
实验原理:扩音机就是主要由二极管和三极管构成的电子电路模型,在扩音器的设计中运用了三极管的显著特性——电流放大作用。
而扩音机的核心是放大电路,它的作用是在电子设备中对各种信号进行放大。
扩音器是由电源输入、电容滤波、信号采集、音量调节、信号放大、信号输出等重要部分构成。
扩音器电路的基本工作流程是:先将输入电压进行滤波,获得平稳的直流电压;进行信号采集,再将信号采集得来的微波信号加载在直流信号上,经过三极管放大电路及推挽式电路将微波信号进行二次放大,再将信号通过扬声器输出。
实验仪器设备(实验条件):12V直流稳压电源,电解电容10uF(3个),电解电容470uF(2个),电解电容47uF(2个),瓷片电容4700pF(1个),电位器51K(1个),IN4148(1个),LED(1个),NPN型三极管9014(1个),PNP型三极管9015(1个),NPN型三极管8050(1个),PNP型三极管8550(1个),电阻(100K,22K,4.7K,5.6K,750K,27K,1K,100,47各一个),电烙铁,感光板等。
实验过程(内容,步骤):实验步骤:(1)首先根据已经学到的基础知识对一般放大电路进行理论分析。
了解一般放大电路的结构及工作原理。
(2)设计简易扩音机的基本结构和大致功能。
(3)根据扩音机的结构,设计电路。
并完成电路仿真。
(4)对电路做简化和优化。
尽量保证扩音机电路设计是现行方案中最好的。
(5)根据仿真结果,完成原理图、PCB布局、洗PCB板、焊接,调试。
(6)测量实验的数据,进行误差分析,撰写实验报告。
实验电路图如下:实验分析扩音器电路中各元件的作用:在扩音机电路里,MIC是驻极体话筒,电阻R1为它提供了一个合适的工作电压。
实验:扩音器电路的设计与实现一、摘要扩音设备的作用是把从话筒送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号,主要采用运算放大器和功率放大电路来构成扩音器。
本实验有音频采集模块、电压放大器和功率放大器三部分,通过PSPICE软件仿真各电路并用元器件在电路板上焊接模拟实际电路,最后进行测试,使扩音器电路满足输出功率、负载阻抗、频率等多方面的要求,较好的实现了扩音器的各项功能。
二、实验任务参考原理图设计不失真地实现一个对话筒输出信号具有放大能力的扩音电路。
输出功率的大小连续可调,即可用电位器可调节音量的大小。
噪声输出电压的有效值较小,用PSPICE 软件绘制完整的电路原理图,进行各项仿真,最后焊出完整的扩音器电路。
三、实验仪器元器件:电阻、电容、二极管、三极管、电位器、运放若干万用表,电烙铁,示波器,导线,插针,杜邦线,空电路板,面包板等四、总体框图1、信号采集本实验所用拾音器为驻极体拾音器,内部电路如图所示,由二极管与MOS管组成。
人声频率男:低音82~392Hz基准音区64~523Hz男中音123~493Hz男高音164~698Hz女:低音82~392Hz基准音区160~1200Hz女低音123~493Hz女高音220~1.1KHz人声频率大概在100~1kHz音频采集部分,将通过8050三极管放大音频信号,为了消除失真,先将静态工作点提升2v后再用电容将直流成分滤掉,传入下一级。
焊接时应注意三极管的极性。
仿真如下图:100Hz的输出仿真图形频率为1kHz的输出仿真波形实物如下图2、电压放大中放模块由LM324运放芯片组成,采用正负双12V电源供电,作用为放大音频信号,受限于lm324性能参数决定,放大倍数定为10倍。
放大倍数为R3/R2。
电压放大倍数10倍无失真。
在制作电路板时,添加了调节音量的功能,以104电位器代替R3的位置,以达到调节电压放大倍数的作用,但实际调节时,由于LM324功率的限制以及后级功放的参数限制,音量稍大时会产生较大失真。
电子测量与电子电路实验实验报告一,课题名称:扩音机电路的设计与实现二,摘要:实验报告的内容包括电路设计,电路原理分析,软件测试,搭建电路,调试电路的过程,对电路参数以及性能的检测和分析。
对扩音机的功能进行的测试与调整。
总结了实验过程中出现的一些问题以及解决方法。
并附加了电路设计图,软件仿真图以及实物图。
三,关键字:扩音机功率放大音量控制音调控制四,设计任务要求:a)设计实现一个对话筒输出信号具有放大功能的扩音机电路,设计指标以及给定条件为:1)最大输出功率2W2)负载阻抗为8Ω。
3)具有音调控制功能,即用两个电位器分别调节高音和低音。
当输入信号为1KHz时,输出为0dB;当输入信号为100KHz正弦时,调节低音电位器可以使输出功率变化±12dB;当输入信号为10KHz正弦时,调节高音电位器可以使输出功率变化±12dB。
4)输出功率的大小连续可调,即用电位器可调节音量的大小。
5)频率响应:当高、低音调节电位器处于不提升也不衰减的位置时,-3dB 的频率范围是80Hz~6KHz,即BW=6KHz。
6)输入端短路时,噪声输出电压的有效值不超过10mv,直流输出电压不超过50mv,静态电源电流不超过100mA。
b)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)及印制电路板图(PCB)。
五,设计思路:首先分析,了解书上给出的参考电路图,对各部分的功能,特点,需要注意的地方进行细致的了解。
对整体电路有一个初步的把握,并抓住重点,在设计电路的过程中多加注意。
对各级的增益及频率响应有一个初步的估计。
然后利用软件模拟的方式对原始电路进行逐级测试,看能否满足各级的要求参数。
对于不能满足的要修改相应的元件参数,反复调试,直到参数合格。
第一级实现前置放大,电压放大倍数应到达100倍。
第二级实现音调控制,当输入信号为1KHz时,输出为0dB;当输入信号为100KHz 正弦时,调节低音电位器可以使输出功率变化±12dB;当输入信号为10KHz正弦时,调节高音电位器可以使输出功率变化±12dB。
电子电路综合设计实验报告课题名称:扩音机电路的设计专业名称:班级:学号:姓名:班内序号:指导教师:扩音机电路设计一、摘要扩音设备的作用是把从话筒、录音卡座、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号,主要采用运算放大器和集成音频功率放大电路来构成扩音机电路。
电路结构分为前置放大,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;音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减;功率放大器决定了整机的输出功率,要求效率高,失真尽可能小,输出功率大。
二、关键词扩音机前置放大音调控制功率放大三、实验目的(1)通过扩音机电路的设计与制作,了解扩音机电路的形式和用途。
(2)掌握音频放大电路的实现方法。
(3)理解电子电路综合设计、安装、调试的基本方法,提高工程设计和实践动手能力。
(4)激发创新实践欲望,培养创新实践兴趣,提高创新实践能力。
四、设计任务和要求1、设计实现一个对话筒输出信号具有放大功能的扩音机电路,设计指标以及给定条件为:(1)最大输出功率不小于2W。
(2)负载阻抗为8Ω。
(3)具有音调控制功能,即用两个电位器分别调节高音和低音。
当输入信号为1KHz时,输出为0dB;当输入信号为100KHz正弦时,调节低音电位器可以使输出功率变化±12dB;当输入信号为10KHz正弦时,调节高音电位器也可以使输出功率变化±12dB。
(4)输出功率的大小连续可调,即用电位器可调节音量的大小。
(5)频率响应:当高、低音调节电位器处于不提升也不衰减的位置时,-3dB的频率范围是80Hz~6KHz,即BW=6KHz。
(6)输入端短路时,噪声输出电压的有效值不超过10mv,直流输出电压不超过50mv,静态电源电流不超过100mA。
2、设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)。
五、设计思路及总体结构框图1、设计思路(1)前置放大器的设计:由于话筒提供的信号非常弱,一般在音调控制器前加一个前置放大器。
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,前置放大器选用集成运算放大器LF353。
LF353是一种双路运算放大器,属于高输入阻抗低噪声的集成器件。
其输入阻抗达到104MΩ,输入偏置电流为50×10-12A,单位增益频率为4MHz,转换速率为13V/μs。
(2)音调控制器的设计:音调控制器的功能是:根据需要按照一定的规律控制、调节音响放大器的频率响应,更好的满足人耳的听觉特性。
一般的音调控制器只对低音和高音的增益进行提升或者衰减,而中音信号的增益不变。
音调控制器的关键是电阻电容网络的选频作用。
输入信号分成两个支路送到放大器的输入端,一路对低频信号具有选择和调节作用,用大电容实现,另一路对高频信号具有选择和调节作用,用小电容实现。
中频信号的增益不变。
(3)功率输出级的设计:功率输出级电路结构有许多种形式,这里选用TDA2030A型单片集成功率放大电路,其主要特点是:a、上升随率高、瞬态互调失真小;b、输出功率比较大,单片的TDA2030A的输出功率可以达到18W;c、外围电路简单,使用方便;d、采用5脚单列直插的封装形式,体积小;e、内含各种保护电路(短路、热保护、地线开路、电源反接),工作安全可靠。
2、总体结构框图六、分块电路和总体电路的设计1、前置放大器前置放大电路由LF353组成的两级放大电路。
第一级放大电路的Au1=11,即1+R5/R6=11,取R5=100KΩ,R6=10KΩ。
另取Au2=11,同样R8=100KΩ,R9=10K Ω。
耦合电容C1、C3与C5取10uF,C4取100uF,以保证扩音电路的低频响应。
其他元器件的参数选择为C2=100pf,R4=R7=100KΩ,R10=22KΩ。
电路图如下图所示:2、音调控制器的设计音调控制器的关键是电阻电容网络的选频作用。
输入信号是分成两个支路送到放大器的输入端的。
一条是经R11、RP1、C6、R13到输入端,并经过C7、R12到输出端形成负反馈。
另一条是经过RP2、R14、C8到输入端。
这两条支路的电容容量相差很大,C6、C7容量大,对低频信号影响大;C8容量小,对高频信号起作用。
在中频段,C6、C7可以视为短路,C8视为开路。
由于中频段信号的增益不变,此时的放大倍数为Au=-R12/R11=-1。
在低频段,C8视为开路,RP1调节时,信号频率越低,则随着容抗的增大增益越大,随着RP1的滑动端从左端移到右端,增益也将由小变大,也就是说调节RP1能改变低音的放大倍数,产生提升和衰减的效果。
在高频段,C6、C7可以视为短路,调节RP2可使高音的放大倍数得到提升和衰减。
对于音调控制电路,RP1作为低音控制,RP2作为高音提升,旋转到D点时高音衰减。
为了使电路获得满意性能,下面的条件必须具备:(1)信号源的内阻不大。
(2)用来实现音调控制的放大电路本身有足够高的开环增益。
(3)C6、C7的容量要适当,其容抗跟有关电阻相比,在低频时足够大,在高频时又足够小;而C8的选择却要使它的容抗在低、中频时足够大,在高频时足够小。
也即C6、C7能让中高频信号顺利通过而不让低频信号通过;C8能让高频信号通过而不让中、低频信号通过。
(4)RP1、RP2 的阻值均远大于R11 、R12 、R13 、R14 。
当R11=R14时,该音调电路的中音频电压增益约等于1。
电路图如下图所示:(附:等效电路图)①中频段②低频提升电路③低频衰减电路(附:音调控制幅频特性曲线)3、功率输出级的设计电路图如下图所示:4、总体电路图如下图所示:5、PCB布线图如下图所示:6、电路搭建实物图如下图所示:七、所实现功能说明1、完成的功能前置放大级电压放大倍数约为118,音调控制中频电压放大倍数为1,功率放大级电压放大倍数约为9.56,完成了把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号的功能。
2、测试数据及数据分析(1)测试第一级电路数据分析在1.001kHZ频率下,由函数信号发生器调节产生峰峰值为10mV的正弦波信号,测量第一级输出波形峰峰值为1.18V,即第一级对信号放大了118倍左右,满足实验要求。
(2)测试第二级电路数据分析①中频增益测试在保持输入信号峰峰值为10mV不变的情况下,测量第二级的输出,信号峰峰值仍为1.18V左右,但信号反相,说明第二级没有放大功能,但可以有反相功能。
即第二级放大电路对中频信号的增益为1左右,满足实验要求。
②低音提升测试信号源输入100.03HZ的低频信号,检测音调控制级的输出信号V02。
调节RP1,使Vo2幅度加大,到大约为Vo1的四倍多时,停止调节。
实测得Vo2=4.70V (峰峰值),Au=3.98,基本满足调节低音电位器可以使输出功率变化±12dB。
③高音衰减测试信号源输入10KHZ的高频信号,检测音调控制级的输出信号Vo2。
调节RP2,使Vo2幅度减小,到大约为Vo1的四分之一时,停止调节。
实测得Vo2=290mV(峰峰值),Au=4.07,基本满足调节高音电位器可以使输出功率变化±12dB。
综合实验数据,可得音调控制级符合设计要求。
(3)测试第三级电路数据分析保持输入信号峰峰值10mV不变,测量第三级的输出,信号峰峰值为11.3V 左右,说明第三级放大了9.5倍左右。
在水泥电阻两端接上交流毫伏表,得电压有效值为3.99V,而所用的负载阻抗为8Ω,因而输出功率为2W左右,满足设计要求。
同时可以调节第三级的电位器Rp3使得输出波形的幅度继续增大。
记下可以达到的最大不失真的输出电压有效值,为5.6V左右,因而可以算得最大不失真输出功率为Pomax =Uo2/RL=5.62/8=3.92W,最大不失真功率为3.92W,大于所要求的2W,较好地达到了实验的要求。
(4)带宽的测试对电路进行逐级测试,并用示波器监测实验过程中各段输出波形时,波形质量都较好,未出现明显的非线性失真。
当不接入信号源时,电路并没有出现自激现象。
当高音电位器处于不提升也不衰减的位置时,信号频率约为fL=92.412Hz;当低音电位器处于不提升也不衰减的位置时,信号频率约为fH=6.1365KHz;所以可知BW=f H-f L≈6KHz,较好地达到了实验要求。
(5)有关自激振荡的测试将输入端短路,交流毫伏表测输出电压即为噪声输出电压有效值,万用表测输出电压即为直流输出电压,万用表测静态电源输出电流即为静态电源电流。
用交流毫伏表测得噪声输出电压为8.2mV,小于10mV;直流输出电压为1.2mV,小于50mV;测得静态电源电流为40mA,小于100mA。
这些指标较好地达到了实验要求。
八、故障及问题分析1、在测试第一级电路时,第一小级放大电路正常放大11倍左右,但第二小级出现输出无波形的现象。
解决方案:用万用表测各元件间阻值,检查电路中是否有短路或断路现象,发现芯片的7管脚处面包板内存在断路,改变电路后电路放大正常。
2、在将一、二、三级连接起来之后,出现了自激现象,波形表现为下图。
可见波形很不稳定,且很不规则。
经过分析得知,是在第三级产生自激,通过回路反馈给一、二级,使得整个电路工作在自激状态。
解决方案:(修改电路搭建布局)将一、二、三级电路分别接地,再将接地导线全部扭成一股,这样有效地减小了各级之间的干扰程度。
3、在测量第三级时,一接上电源,功放3管脚处的220uF电解电容爆了。
解决方案:仔细检查电路的连接情况,发现自己犯了粗心的错误。
原来是自己在给TDA接上正电源以后,未接上负电源,使得电解电容在电源正极与地之间正负极接反,从而爆炸。
在给TDA接上负电源的导线后,电路工作正常了。
4、面包板内部确实存在短路现象。
在整个实验过程中,前两级电路搭建调测都比较顺利,而第三级在测试时水泥电阻发热非常严重,手摸上去特别烫。
用电压表测其两端电压发现已经超过了水泥电阻的额定电压值。
解决方案:排查电路连接与各个器件均没有问题,于是我怀疑面包板有短路现象。
用导线和万用表检查面包板,发现面包板有多处短路。
于是改用面包板其它位置连接电路,同时在水泥电阻和地之间接了一个0.1uF的电容,果然经过滤波后功率电阻不再发烫了。
5、在连接第三级电路时,所用二极管与一般的二极管不同,器件上未标出其极性,因而不知道所使用的二极管的极性。
解决方案:可以用万用表检测。
将万用表拨到×100Ω欧姆档,两表笔分别接二极管的两个管脚,测出结果后,对调两表笔,再测出一个结果。
若两次结果得出的电阻值相差较大,则该二极管是好的。
在阻值较小的一次测量中,黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。
6、在测试过程中,经常会发现输入输出的波形存在毛刺的情况,或者波形呈现扭曲状,不是标准的正弦波。