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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。
20XX年复习资料大学复习资料专业：班级：科目老师：日期：实验九音响放大器设计实验时数： 6学时时间要求：第20XXXX、20XXXX周内完成，第20XXXX周内交实验报告教材：《电子线路实践》Page 30～40实验检查：班级指导教师验收学习目标：1、了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法；2、掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术。
设计提示：1、音响放大器原理框图：2、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20XXk。
(亦有低输出阻抗的话筒如20XXΩ、20XX0Ω等)，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20XXXXkHz)。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
3、混合前置放大器：混合前置放大器的作用是将放大后的话音信号与Line In信号混合放大，起到了混音的功能。
4、功率放大：器件选用LM386，请参看相关数据手册，设计电路1)自激：由于功放级输出信号较大，对前级容易产生影响，引起自激。
因此功率放大器的安装调试对布局和布线的要求很高，安装前要根据集成功放的内部电路对整机线路进行合理布局，级和级之间要分开，每一级的地线要接在一起，同时要尽量短，否则很容易产生自激。
自激分高频自激和低频自激①高频自激：集成块内部电路多极点引起的正反馈易产生高频自激，常见高频自激现象如下图所示。
可以加强外部电路的负反馈予以抵消，如功放级1脚与5脚之间接入几百皮法的电容，形成电压并联负反馈，可消除叠加的高频毛刺②低频自激：常见的现象是电源电流表有规则地左右摆动、或输出波形上下抖动。
产生的主要原因是输出信号通过电源及地线产生了正反馈，可以通过接入RC去耦滤波电路消除。
预习思考：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≤20XXXX%)负载阻抗20XXXXΩ频率响应f L≤50Hz f H≥20X XkHz输入阻抗≥20XXkΩ话放输入灵敏度≤5mV音调控制特性(扩展) 1kHz处增益为0dB，20XXXX5Hz和8kHz处有±20XXXXdB的调节范围必做实验：1、搭试完成预习要求中音响放大器。
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。
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。
电子电路综合实验设计实验名称：阶梯波发生器的设计与实现学院：班级：学号：姓名：班内序号：实验6 阶梯波发生器的设计与实现一. 摘要阶梯波是一种特殊波形，在一些电子设备及仪表中用处极大。
本实验电路是由窄脉冲-锯齿波发生器构成。
通过将运算放大器的几个典型电路:方波发生器、积分器和迟滞电压比较器，加以改进组合，设计成了阶梯波发生器。
实验用两个二极管作为控制门，一个是阶梯波形成控制门，另一个是阶梯波返回控制门，控制阶梯波的周期。
调节相应电位器的阻值就能改变阶梯数、阶梯幅值和阶梯周期。
关键字:阶梯波方波发生器迟滞电压比较器积分器二. 实验任务及设计要求1、 基本要求：1） 利用所给元器件设计一个阶梯波发生器，500,3opp f H z U V ≥≥，阶数6N =；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 ）及印制电路板图（PCB ）。
2、 提高要求：利用基本要求里设计的阶梯波发生器设计一个三极管输出特性测试电路，在示波器上可以观测到基极电流为不同值时的三极管的输出特性曲线束。
3、 探究环节：能否提供其他阶梯波发生器的设计方案？如果能提供，请通过仿真或实验对结果加以证明；三. 设计思路及结构框图1. 设计思路仔细阅读试验原理及要求分块设计阶梯波发生器窄带脉冲发生器积分器迟滞比较器计算电阻电容等器件参数计算机仿真若波形不符合则重新计算参数在电路板上搭建电路认真检查连接保证正确实验室实际调试2总体结构框图本实验中阶梯波发生器电路是由方波-三角波发生器与迟滞电压比较器构成。
图1中，运算放大器U1构成迟滞电压比较器，U3是积分器，U2为窄脉冲发生器。
两个二极管，其中D1是阶梯形成控制门，D2是阶梯返回控制门。
由于U2的同相输入端加入一个正参考电压，U2输出为负脉冲。
在负脉冲持续期间，二极管D1导通，积分器U3对负脉冲积分，其输出电压上升。
负脉冲消失后，D1截止，积分器输入、输出电位保持不变，则形成一个台阶，积分器U3的输出的阶梯波就是迟滞比较器U1的输入，该值每增加一个台阶，U1的输入电压增加一个值。
北京交通大学电工电子教学基地实验报告实验课程：模拟电子技术实验实验名称：语音放大电路设计班级：姓名：一、实验设计目的:1掌握电子电路的设计方法和设计流程；2充分运用理论知识分析电路.；3熟悉设计电路的制作、安装、调试等技术.；4掌握低频小信号放大电路和功放电路设计方法。
二、设计要求及技术指标参数电路要求：（1）前置放大器输入信号：U id <=10mv,输入阻抗：R i>=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:P om>=5w负载阻抗:R L==4.三、电路框图及原理图语音放大电路一般由前置放大器、带通滤波器、功率放大器等组成驻极体话筒：前置放大器：前置放大电路采用集成运放LM324构成两级放大电路。
为增强对输入信号的保持性，故两级放大电路均采用同相放大电路组态。
放大电路的增益可以通过改变反相端的输入电阻与反馈电阻的值来调节，即21U U U A A A ⨯=总。
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。
带通滤波器：有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。
它有很多种，在实际应用中还需要将一定频率段的信号通过，我们要设计的语音放大电路是需要有源带通滤波器。
因此我们可以参考二阶有源低滤波器（LPF）或二阶有源高通滤波器（HPF）电路来设计。
功率放大器：功率放大电路主要是向负载提供功率。
要求输出功率尽可能高，非线性失真尽可能小。
TDA2030主要参数：引脚情况：1脚是正相输入端2脚是反向输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端5脚是正电源输入端。
四、电路整体总图五、原件清单LM324——1个TDA2030——1个电阻：100Ω——2个 1kΩ——1个 20kΩ——3个110kΩ——1个 100kΩ——1个 1MΩ——1个电位器：10kΩ——6个电容：10nF——2个 100nF——4个 22uF——2个220uF——2个喇叭：8W——1个麦克风——1个管脚座——1个导线若干六、电路仿真（1）前置放大电路：采用同相放大电路结构，两级运放电路，芯片采用LM324Au1=1+R3/R1≈10Au2=1+R6/R5≈10Au=Au1*Au2≈10~100电路仿真（2）二阶有源滤波电路：采用二阶带通有源滤波器 电路仿真：（3）功率放大电路仿真（4）扬声器：最好有滤波电容与扬声器并联，可使音质更加清晰喇叭采用1W，8Ω七、测量结果第一级：Ui1=5.00mV Uo=695.3mV 放大倍数：139第二级：Ui2=695.3mV Uo=778.7mV 放大倍数：1.12第三级：Ui3=50.0mV Uo=737.2mV 放大倍数：14.744通带截频：f L=653HZ f H=1744HZF BW=1091满足设计要求最大不失真输出功率:P om约为5w满足设计要求八、实验中应注意的问题1.调试过程中，应注意短路、开路、极性、负载能力、电源和干扰等问题。
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。
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。
扩音机电路设计实验报告本次实验是在电路原理和扩音机技术的基础上，设计和制作了一个扩音机电路。
本报告将分为以下几个部分：实验目的、实验原理、实验过程、实验结果及分析、实验总结和心得。
一、实验目的1.了解扩音机原理和电路；2.熟悉基本电路元器件的使用及参数；3.掌握信号放大电路、脉冲计数电路、滤波电路等相关电路的设计和制作；4.加深对电路原理和电子元器件的理解。
二、实验原理扩音机电路主要包含以下几个部分：输入信号放大电路、音量控制电路、音色控制电路、功率放大电路和输出端电路。
输入信号放大电路首先将音频信号放大，让音频信号足以驱动功放电路。
同时，为了避免贴近放大器产生噪音，应该设计一个带通滤波器，并按需求增益和调节失真。
音量控制电路通过调节电位器R7，再驱动放大器，控制输出信号的音量大小。
音色控制电路通过调节电位器R10和R11，改变输出信号的频响特性，从而得到具有不同音色效果的输出信号。
功率放大电路的作用是将输入信号进一步放大，以提供足够的电源输出用于驱动喇叭。
输出端电路采用全电桥前级功率放大器，输出电源功率达到2W，其最大输出功率可由布朗管的衰减功率控制器调节。
三、实验过程1.准备工具和材料，例如电阻、电容、电位器、三极管、偏置电路、过载保护电路、布朗管诊断架等元件和各种工具；2.按照原理图，逐一焊接电路板和元件；3.进行电路的调试和测试，发现其中的问题并解决；4.连接喇叭和信源，检验整个电路是否正常；5.规范整理电路，并在布朗管诊断架上贴上相关的标识。
四、实验结果及分析经过调试和测试，本人成功制作全学扩音机电路，并能正常播放测试音频和语音信号。
实验中发现以下几个问题：第一，电源对整个电路的影响较大。
必须保证电源电压恒定和空气间接触范围够大；第二，当输入信号输入过大时，各个电路会出现明显的失真；第三，电位器R10和R11对电路的影响不能忽略，需特别注意输出电路的功率调节。
五、实验总结和心得本次实验让我进一步了解了扩音机电路的构成和设计，并对电子元器件的使用和性能有了更深入的了解。
北京邮电大学
实验报告
实验名称：扩音机电路的设计与实现
学院：
班级：
姓名：
学号：
日期：
目录
一、报告概要
1、课题名称
2、报告摘要
3、关键字
二、设计任务要求
三、所用元器件及测试仪表清单
四、设计思路与总体结构图
五、分块电路和总体电路的设计
1、前置放大器设计
2、音调控制器设计
3、功率输出级设计
4、Protel绘制的全电路原理图
5、实际电路照片
六、电路所实现功能和实际测试数据
七、故障及问题分析
八、实验总结与结论
九、PCB板图
十、参考文献
一、报告概要
1、课题名称
扩音机电路的设计与实现
2、报告摘要
本实验采用计算机辅助设计的方法，分析并设计了扩音机电路，实现了音频放大、音调和音量调节等功能。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析，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及分析，最后总结本次实验并给出了PCB板图。
3、关键字
扩音前置放大音调控制功率放大
二、设计任务要求
1、设计一个对话筒输出信号具有放大能力的扩音电路，设计指标和给定条件为：
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±12dB
4)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=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）及印制电路板图（PCB）
三、所用元器件及测试仪表清单
四、设计思路与总体结构图
扩音设备的基本功能是将从话筒等输出的微弱信号放大成大功率信号，以驱动扬声器发声，主要用到运算放大器和功率放大器。
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。
电路的整体框架图表示如图1：
图1. 扩音机电路总体结构图
各级主要功能和要求：前置放大主要完成小信号放大，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效率、非线性失真等指标，要求效率高、失真小、功率大。
各级增益的分配：
总增益为
前置放大100倍，音调控制中频放大1倍，功放级电压放大4倍，总放大倍数为400倍。
五、分块电路和总体电路的设计
1、前置放大器设计
图2.1前置放大器电路
图2.2 放大10倍波形图2.3 放大100倍波形由于话筒提供的信号非常弱，所以需要加一级前置放大器，这级电路放大倍数不需要很高，主要要求高阻抗，保证低噪声输入、尽可能大的声音信号输入。
输出阻抗低，使得电路具有强带负载能力能够驱动后级的电路。
根据这些要求，选择集成运算放大器LF353。
LF353N 具有双运放结构，具体参数如图3:
图3.LF353N参数
第一级放大100倍,可取Au1=1+R6/R5≈10,Au2=1+R9/R8≈10；又由于输入偏执电流为50pA,可取R6=R9=100KΩ,R5=R8=10KΩ,以满足放大要求。
取C4=100pf，很好的抑制了输入信号中带有的高频杂音的放大。
2、音调控制器设计
图4.1音调控制器电路. 图4.2 反相放大100倍
第二级的功能是：根据需要按一定的规律控制，调节音响放大器的频率响应，以更好的满足人耳的听觉特性。
这一级只对高频和低频的增益进行提升或衰减，而中音信号的增益不变。
这一级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进入放大器的输入端。
音调控制器幅频率特性曲线如图5所示。
图5.音调控制器幅频率特性曲线
A 、中频段：
等效电路图如图6所示。
此时有
：
.
B 、低频段：等效电路图如图7、图8所示。
此时Rp1从左端滑到右端，容抗将增大，电路
增益也增大。
即：调节Rp1可改变低音放大倍数，产生提升和衰减的效果。
图8.低频衰减电路图
C、高频段：
与低频时同理，调节Rp2产生高音提升和衰减的效果。
3、功率输出级设计
图9.1 功率输出级电路图9.2 反相放大400倍功放要求功率尽可能大，失真尽可能小，效率尽可能高。
此处选用TDA2030A型集成功率放大电路，该芯片手册上给出了外部常规接法，如图8所示。
该器件主要特点为：上升随率高、瞬态互调失真小；输出功率较大；外围电路简单，使用方便；5脚单列直插封装，体积小；内含保护电路，安全可靠。
TDA2030A相关参数如图10：
图10.TDA2030A相关参数
为了提高电路稳定性，减小输出波形失真，功放级通过R18，R19，C15引入了深度交直流电压串联负反馈，由于接入C15，直流反馈系数F´≈1。
对于交流信号而言，因为C10足够大，在通频带内可视为短路，所以交流反馈系数,按电路的实际参数。
因而该电路的电压增益。
可见改变电阻R18、R19可以改变电路增益。
电容C10、12、13、C14用作电源滤波。
D1和D2为保护二极管。
R20、C15为输出端校正网络以补偿电感性负载，避免自激和过电压。
4、Protel绘制的全电路原理图
图11. 全电路原理图
5、实际电路照片
图12.实际电路照片
六、电路所实现功能和实际测试数据
1.分级测试：
表1.分级测试数据
2. 调节电位器RP3，使得扩音机的输出功率最大，但仍在额定输出功率以内，并保证
输出波形不产生失真。
测试最大输出功率：
Po=V o^2/R=4.3^2/8=2.31W
3. 利用RP1、RP2调节高音和低音：
表2.音调调节数据
4. 利用RP3调节音量的大小：
调节Rp3——Rp3 增大，Uo增大，失真时Uomax=4V；
Rp3减少，Uo减小，最小Uomin=0V；
输出电压连续可调，最小输出电压可趋近0V，增大音量输出电压可达到最大输出电压值。
由此可知音量也连续可调。
5. 频率响应：
调节Rp1、Rp2至大概中间位置，调节输入信号的频率，从0Hz~10kHz。
测得：-3dB的频率范围是20Hz~10.67KHz
6. 噪声电压：
Ui=0 （输入短路），噪声输出电压的有效值V o=2.8mv，静态电源电流
Io= 23mA，直流输出电压V o’=18mv。
七、故障及问题分析
1、电路图不正确。
由于书上的电路图不正确，一开始搭电路时完全按照书上的电路图连接，导致电路错误，造成元件损坏。
从网上查找资料后修改电路图，最后成功完成电路的搭建。
2、对面包板认识不够深刻。
由于初次使用面包板，对上面的内部连接结构不熟悉，导致元件连接短路、断路，使电路功能无法正常实现。
通过增强对其的熟悉，解决该问题。
3、管脚太长造成短接。
没有剪短元件时，由于元件管脚长，容易接触造成短路，使电路无法实现功能。
通过剪短管脚，解决该问题。
4、输入信号过大。
初次测试电路时，所加输入信号过大导致元件温度过高，电路损坏，功能无法实现。
后通过调整输入信号峰峰值，使输入信号在合适的范围内，使电路功能实现。
5、测试仪器不好用。
几次测试时输出波形错误，检查电路没有发现错误。
后发现是仪器的问题。
所以测试前线检查仪器情况，保证仪器工作正常很重要。
6、急于求成，没有逐级调试。
搭第一级的时候，由于急于求成的心态，把后面几级都搭好了，测试时问题很多，无从下手。
于是开始逐级调试，一级一级地测试最终才达到了测试要求。
八、实验总结与结论
这个实验对我的影响非常深刻。
从能力上来讲，我熟悉了面包板，熟悉了各种元件（包括电阻色环的辨别、放大器的引脚使用等等），学会了搭建和测试电路。
从精神上来讲，我真切地感受到了做一件事情的过程中艰辛的努力和起伏的波澜。
有几次电路搭好测试时总是无法正常实现功能，检查和调试电路都没有用，当时坚持着没有放弃，通过更深入的思考和与同学的交流最终克服困难，那种柳暗花明的感觉非常刻骨铭心。
我深刻地感悟到做一件事、特别是把一件事做到极致时所要付出的努力和心理承担的责任和压力。
在这个实验的影响下，在以后的学习与生活之路上，我会更坚强、坚定地行走下去。
九、PCB板图
图13.布线图
图14.背面布线图
图15.3D图
十、参考文献
[1]《电子电路综合设计实验教程》，北京邮电大学电路中心编著，2012年。
