音响放大器综合设计实验1
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一、实验目的1. 了解音响设计的基本原理和方法。
2. 掌握音响设备的调试和测试技术。
3. 培养学生创新思维和实际操作能力。
二、实验原理音响设计是利用声学原理,将声源、传输路径和接收器进行合理设计,以达到最佳音质效果的过程。
实验过程中,我们将通过搭建简单的音响系统,学习音响设计的基本原理和方法。
三、实验器材1. 音频信号发生器2. 功率放大器3. 扬声器4. 音频线5. 音频测试仪6. 音频频谱分析仪7. 音频衰减器8. 音频均衡器四、实验步骤1. 搭建音响系统(1)将音频信号发生器输出端连接到功率放大器输入端。
(2)将功率放大器输出端连接到扬声器。
(3)连接音频测试仪,用于实时监测音响系统的工作状态。
2. 调试音响系统(1)调整功率放大器增益,使扬声器输出信号适中。
(2)调整扬声器位置,使声音均匀分布。
(3)调整音频均衡器,优化音响系统的频响特性。
3. 测试音响系统(1)使用音频测试仪测试音响系统的信噪比、失真度等指标。
(2)使用音频频谱分析仪观察音响系统的频响特性。
(3)对比不同音频源,评估音响系统的兼容性。
4. 分析实验结果根据实验数据,分析音响系统的性能,找出存在的问题,并提出改进措施。
五、实验结果与分析1. 音响系统性能指标(1)信噪比:-60dB(2)失真度:0.5%(3)频响范围:20Hz-20kHz2. 音响系统频响特性通过音频频谱分析仪观察,音响系统的频响特性较为平坦,无明显峰值和谷值。
3. 音响系统兼容性实验过程中,音响系统对多种音频源表现出良好的兼容性。
六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了音响设计的基本原理和方法。
2. 学会了音响设备的调试和测试技术。
3. 培养了创新思维和实际操作能力。
七、实验改进措施1. 调整扬声器位置,使声音均匀分布。
2. 优化音频均衡器,提高音响系统的频响特性。
3. 选择高质量的音响设备,降低失真度。
八、实验心得本次实验让我对音响设计有了更深入的了解,同时也认识到实际操作中存在诸多问题。
一、实训目的1. 理解声音放大器的基本原理和设计方法。
2. 掌握声音放大器电路的设计和调试方法。
3. 培养动手实践能力和团队合作精神。
二、实训内容1. 声音放大器电路原理图设计2. 声音放大器电路PCB板设计3. 声音放大器电路元器件焊接4. 声音放大器电路调试与测试5. 声音放大器电路性能评估三、实训步骤1. 声音放大器电路原理图设计(1)分析声音放大器的基本组成:输入级、中间级、输出级和保护电路。
(2)根据设计要求,选择合适的放大器电路,如甲乙类互补对称功率放大器。
(3)绘制声音放大器电路原理图,标注各元器件型号、参数和性能指标。
2. 声音放大器电路PCB板设计(1)根据原理图,确定PCB板尺寸和元器件布局。
(2)使用PCB设计软件绘制PCB板,设置线路层、电源层、地线层等。
(3)生成PCB板Gerber文件和钻孔文件,用于生产PCB板。
3. 声音放大器电路元器件焊接(1)准备焊接工具,如烙铁、焊锡、助焊剂等。
(2)按照PCB板设计文件,将元器件焊接在PCB板上。
(3)检查焊接质量,确保元器件焊接牢固、无虚焊。
4. 声音放大器电路调试与测试(1)连接电源、输入信号和输出负载,对声音放大器电路进行初步调试。
(2)使用示波器、万用表等测试工具,检测电路的关键性能指标,如增益、频率响应、失真度等。
(3)根据测试结果,调整电路参数,优化电路性能。
5. 声音放大器电路性能评估(1)根据设计要求,对声音放大器电路进行综合性能评估。
(2)分析电路的优缺点,提出改进措施。
四、实训结果与分析1. 声音放大器电路原理图设计根据设计要求,我们设计了一个甲乙类互补对称功率放大器电路。
该电路具有以下特点:(1)采用晶体管作为放大元件,具有较好的线性度和稳定性。
(2)采用推挽输出方式,提高了输出功率。
(3)采用负反馈电路,降低了失真度。
2. 声音放大器电路PCB板设计我们使用Altium Designer软件进行了PCB板设计。
音响放大器的设计一、 设计任务1) 功能要求:具有话筒扩音、音调控制、音量控制,卡拉OK 伴唱2) 已知条件:集成功率放大器LM386 1个,10K 欧姆高阻话筒一个(咪头,要加上拉电阻),输出电压为5mV ,集成运放LM324一只, +VCC = +9V ,8Ω/2W 负载电阻RL 1只,8Ω/4W 扬声器1只,MP3一台(连接输入线一条)3) 主要技术指标:额定功率 Po ≥0.3W(γ <3%);4) 负载阻抗 RL=8Ω;5) 截止频率fL=50Hz ,fH=20kHz ;6) 音调控制特性 1kHz 处增益为0dB ,125Hz 和8kHz 处有±12dB 的调节范围,A VL=A VH ≥20dB ;7) 话放级输入灵敏度 5mV ;8) 输入阻抗 Ri>>10K Ω。
二、 实验器材实验所需元件、示波器、万用表、覆铜板、函数发生器、热转印机、钻孔机、环保腐蚀液、变压器、MP3、喇叭等等三、 功能模块组成和增益分配图 1功能模块组成 话筒输入5mv 话音放大器(4.7倍)音频输入100mv 混合前置放大(3倍)音调控制器(0.8倍)功率放大器(30倍)扬声器+9V 电源四、功能模块设计(一)工作电源(+9V)电源模块由实验室稳压试验箱经过J1、J2接入电路模块,S1为电源开关,W1是7809稳压芯片,期中C3、C4为电源输入的滤波电容,C5、C6为电源输出的滤波电容,D1为发光二极管做上电指示用,P2为4个短接到地上的排针接口,作为测试用的接口。
图2稳压模块(二)话筒输入和话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,输出阻抗高。
所以话音放大器用来不失真地放大声音信号,输入阻抗需远大于话筒的输出阻抗,且符合阻抗匹配。
第一级设计成增益为:A V1=1+R2/R4=47K/10K=4.7,R2 =75KΩ; R4=10KΩ,放大后输出电压为V o1按设计要求应该达到24mv,原理图如下:图3话音放大器(三)音频输入和混合前置放大器混合前置放大器的作用是将MP3输出的音乐信号与话音混合放大,音频信号输出100MV,话音信号放大3倍,此级电路的电压放大倍数可以表示为:VO2 = - [ (R1/R5)*VO1 + (R1/R9)*V12 ]A V2= VO2/VO1=3其中R11为调节此级电路的输入阻抗的变阻器,用以控制此级电路的音量调控。
音响放大器设计报告电子技术课程设计任务书设计课题: 音响放大器设计专业班级: 自动化1106学生姓名: 许超学号: 201104134211指导教师: 刘琼设计时间: 2013 年6月20日音响放大器设计一、任务与要求设计一音响放大器,要求具有话筒扩音、混合前置放大、音调输出控制、音量控制,功率放大等功能。
各级主要作用话音放大级:话音放大器的作用是不失真地放大声音信号。
混合前置放大级:将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大。
音调控制放大级:主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减,中音频的增益保持0dB不变。
功率放大级(简称功放):给音响放大器的负载(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。
已知条件+VCC = +9V,话筒(低阻20)的输出电压为5mV,录音机的输出信号电压为100mV。
电子混响延时模块1个,集成功放LA4102 1只,8/2W负载电阻RL 1只,8/4W扬声器1只,集成运放LM324 1只(或mA741 3只) 主要技术指标额定功率 Po?1W( <3%);负载阻抗 RL=8截止频率fL=40Hz,fH=10kHz;音调控制特性:1kHz处增益为0dB,100Hz和10kHz处有?12dB的调节范围,AVL=AVH?20dB;话放级输入灵敏度 5mV;输入阻抗 Ri>>20设计过程整机电路由话音放大器、混合前置放大器、音调控制放大器、功率放大器组成,根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益,分别计算各级电路参数,通常从功放级开始向前级逐级计算,根据技术指标要求,音响放大器的输入为5mV时,输出功率大于1W,则输出电压Vo>=2.8V。
总电压增益AvΣ=Vo/Vi>560倍(55dB)。
各级放大倍数如下图所示:话放级混放级音调级功放级AAAA5mV42mV125mV100mV3VV1V2V3V4 8.5倍3倍0.8倍30倍18.5dB9.5dB–2dB29.5dBA=612倍(56dB)V,二、设计与论证方案一:话音放大级、混合前置放大级、音调控制放大级各用一个UA741,功率放大级用LA4102。
课程设计任务书学生姓名:赵雅丽专业班级:通信0906 指导教师:刘新华工作单位:信息工程学院题目:初始条件:要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量与其技术要求,以与说明书撰写等具体要求)时间安排:(1)第18周理论讲解。
(2)第19周理论设计、实验设计与安装调试。
地点:鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室(1)指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 ........................................................................ Abstract (I)1. 绪论 (3)1.2.设计任务与要求 (3)2. 设计方案 (4)3. 硬件电路设计 (6)4. 仿真与分析 (14)5. 实物制作 (18)6. 设计心得与体会 (21)参考文献 (22)附录 (23)摘要在音响放大器的制作过程中,控制该电路的主要核心电路是几个放大器的设计,其中主要包括:话音放大器,混合前置放大器,音调控制器,功率放大器等。
随着电子技术的发展,话音放大器被广泛的应用到一系列放音设备中,混合前置放大器也在电路和数字电子电路的设计和制作过程中不可缺少的电路部分。
功率放大器的运用使电子产品的成本大大减少,并且设计简单,易于操作,可靠性好的优点。
音响放大器的设计目的是为了更好的掌握集成功率放大器内部电路工作原理,学会其外围电路的设计与主要性能参数测量方法以与掌握音响放大器的设计与电子线路系统的装试和调试技术。
本次设计分为四的主要步骤:一:构思和设计,话音放大器,混合前置放大器,音调控制级和功率放大级。
二:根据设计要求和选择的电路通过计算选择元器件和参数,并准确无误的设计好要设计的电路原理图。
本次设计主要介绍了音响放大器的设计过程,其主要内容包括绪论、设计方案的选取、硬件电路设计、仿真机分析、实物制作等。
其中在绪论中主要介绍了设计的目的与意义以与电子技术的发展,设计方案的选取中对比了各种方案的优缺点,在硬件电路设计这一章中介绍了音响放大器各个分电路的工作原理以与参数的计算,仿真机分析中主要是仿真图形的得出,在实物制作这一章中主要内容是对调试过程的分析。
【精品】模电课程设计音响放大器的设计一、框架(1)任务:设计一台具有50W功率音响放大器,要求声音清晰,具有良好的保护功能,支持3.5mm音频输入。
(2)实施:选用模拟式和数字式电路,设计和组装电路,调试音响放大器,完成实物演示。
二、设计1. 原理设计(1)电源部分采用折磨精度的运放作为电源的主要电路:运放采用LMi3320芯片,它能将外部直流电压转换成小压差(±25V)。
并且芯片内置保护功能,能以较宽的电流范围将输出电压维持在±25V,运放芯片在运行时可以根据音乐音量的增大减小时电流的输出,更好的驱动音响喇叭。
(2)信号处理部分本设计的信号处理部分采用模拟和数字相结合的方式处理音频信号:对于音频输入部分,采用高性能的功放放大器,它能够将输入的小信号充满的放大,使得各种音频设备输出的信号能被正确的携带进入放大器内部;信号经过后处理,将信号标准化并转化为数字信号,用于后面数字放大部分;最后,将数字信号转为模拟信号,并且通过功率放大器,最终将信号放大,推动音响驱动器实现有效播放。
(3)元器件及材料LMi3320运放,op07运放,NE5532运放,STM32单片机,电容,0.2mm铜厚的喷锡板,330ω电阻,220uF电容。
2. 电路设计音响放大器设计主要分为三部分:电源模块,信号处理模块和功率模块。
电源模块的主要功能是将外部的直流电压转换成±25V的电压,然后再交由信号处理模块和功率模块经行处理。
电源模块以固定的LMi3320运放实现,它可以将外部传入直流电压得到平衡的±25V的输出。
(3)功率模块该模块将从信号处理模块得到的模拟信号放大至±25V,然后再将其在实现50W功率的情况下,转入驱动器输出至音响放大器。
三、调试完成电路的设计后,进行音响放大器的调试,首先拆下电路,进行检查,确保电路结构完整,各种元器件牢固;接着根据说明书尝试与3.5mm入口相连,使得放大器可以接受外部传入的音频信号;然后,接入电源,开启开关,对放大器的功能和特性做出校准;最后,用音乐源测试放大器的效果,确保声音清晰完整,功能是否符合要求。
音响放大器的设计摘要:音响放大器所需要设计的电路为话筒放大器,音调控制器及功率放大器。
话音放大器的作用是不失真的放大声音信号(最高信号达到10kHz)。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗;音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,因此音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器组成。
关键词:音响放大器;话放级;音调控制级;功放级1设计内容1.1设计目的(1)学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
(2)学会音响放大器的设计方法和性能指标测试方法。
(3)培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
1.2设计要求(1)设计并制作一个音响放大器,主要技术指标要求:①额定功率:P。
>=1W②负载阻抗:R=8Ω③频率范围:40Hz~10kHz④话放级输入灵敏度:5mV⑤输入阻抗:R>>20Ω⑥系统的总电压增益A>560倍(55dB)(2)设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
(3)自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。
(4).批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。
1.3参考方案(1).电路图设计①确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出音响放大器方框图。
②系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
③参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
④总电路图:连接各模块电路。
(2).电路安装、调试①为提高学生的动手能力,学生自行焊接电路板。
②在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。
③重点调试每一级的输出波形。
④将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
2设计方案:2.1设计方案分析论证(1).音响放大器设计思路①由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话音放大器的作用是不失真的放大声音信号(最高信号达到10kHz)。
东南大学电工电子实验中心告报实验电子电路实践课程名称:次实验第音响放大器设计实验名称:业:院(系):专名:学号:姓: 实验室实验组别:实验时间:年评定成绩:同组人员: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f≤50Hz f≥20kHz HL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f≤50Hz f≥20kHz HL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.实验要求:(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。
话音放大器:由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗可能高达到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。
话筒接入后可能会啸叫,这一般是话筒外壳接地不善引起的。
在话筒输入和地直接接一47uF电容,啸叫基本消除。
由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(也有低输出阻抗的话筒,如20Ω,200Ω等),所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号(取频率lkHz)。
音响放大电路设计与制作教案(详案)章节一:音响放大电路概述教学目标:1. 了解音响放大电路的作用和重要性。
2. 掌握音响放大电路的基本原理和组成。
3. 了解音响放大电路的分类和应用。
教学内容:1. 音响放大电路的作用:将输入信号放大到足够的幅度,以驱动扬声器发声。
2. 音响放大电路的基本原理:利用晶体管或集成电路等电子器件放大信号。
3. 音响放大电路的组成:输入级、中间级、输出级、电源等。
4. 音响放大电路的分类:功率放大器、音频放大器、调制放大器等。
5. 音响放大电路的应用:音响设备、广播设备、手机等。
教学活动:1. 引入话题:讨论音响设备中放大电路的作用和重要性。
2. 讲解基本原理和组成:通过PPT或实物展示音响放大电路的电路图和组件。
3. 分类和应用:展示不同类型的音响放大电路及其应用场景。
4. 小组讨论:学生分组讨论音响放大电路的应用和实例。
章节二:晶体管放大电路教学目标:1. 了解晶体管放大电路的基本原理和操作。
2. 掌握晶体管放大电路的输入输出特性。
3. 学会分析晶体管放大电路的参数和性能。
教学内容:1. 晶体管放大电路的基本原理:利用晶体管的放大作用放大信号。
2. 晶体管放大电路的输入输出特性:输入阻抗、输出阻抗、电压增益等。
3. 晶体管放大电路的参数和性能:频率响应、线性度、功耗等。
教学活动:1. 引入话题:讨论晶体管在音响放大电路中的应用。
2. 讲解基本原理和操作:通过PPT或实物展示晶体管放大电路的电路图和操作过程。
3. 分析输入输出特性:利用实验数据或示波器展示晶体管放大电路的输入输出特性。
4. 参数和性能分析:分析晶体管放大电路的重要参数和性能指标。
章节三:功率放大器的设计与制作教学目标:1. 了解功率放大器的作用和重要性。
2. 掌握功率放大器的设计原理和步骤。
3. 学会制作功率放大器电路并进行测试。
教学内容:1. 功率放大器的作用:提供足够的功率驱动扬声器发声。
2. 功率放大器的设计原理:选择合适的晶体管、电路参数和反馈网络。
龙从玉编写一、实验目的1.掌握运用电路仿真软件进行模拟电路辅助设计的方法;2.掌握用运放与功率管设计音频功率放大电路的方法;3.掌握典型音频功率放大电路的安装、调试与参数测试的方法。
4. 学习音调控制电路的设计、调试与测试方法。
5.尝试混响延时电路设计与调试。
二、实验说明1.该设计实验采用电路设计软件仿真、单元电路安装调试和音响总装调试与性能参数测试分三步进行,以提高学生的综合设计与实践动手能力。
2.音响放大电路设计前应复习相关理论知识并了解相关实验测试技术;1)话筒信号放大(前置放大电路)的设计与测试部分:通用运放的基本应用与话筒信号的输入阻抗匹配;学习专用仪表运放在小信号前置放大电路的应用。
2)功率放大器的设计部分在两中实用设计方案可选(重点)①采用通用运放驱动功率管的功率放大器的设计、调试与测试;②采用运放驱动集成功放电路的功率放大器设计、调试与测试。
3)音调控制电路的设计、调试与性能测试部分(选作部分)音响音调控制电路的设计与计算测试方法;音响音调控制电路的测试方法。
4)音响放大电路综合设计实验(扩展内容):数字混响延时电路的应用。
1.音响放大器综合设计实验安排:第一阶段:音响放大电路设计与软件仿真。
相关电路理论复习、音响放大电路设计方案选择及音响放大电路的电路理论设计在课外完成。
设计音响放大电路的Proteus仿真调试与测试,必须有相关的电路图及数据图表。
时间为4学时。
第二阶段:分单元电路进行调试与测试并验收。
话筒信号放大电路与混放电路、功放电路为基本要求。
音调控制电路与专用前置放大电路设计与测试为选作部分。
一般在课前要接好电路板,在实验课堂做调试测试,实验时间为8学时。
第三阶段:音响放大电路的总装调试与性能参数测试并验收。
对通过测试的单元电路进行总装、调试与测试,实验验证设计的电路,记录测量结果。
该阶段任务要求在课内完成,时间为4学时。
课外完成规范的设计实验报告。
一、综合设计任务与要求1.综合设计任务用给定元器件设计一个能对外接收高阻话筒信号、能进行音调控制调节、能对外接8Ω扬声器输出功率达1W的音响放大器。
2.设计音响放大器性能要求≥1W 扬声器阻抗Z L=8Ω采用单电源电压V CC=15V。
1)输出功率:POM2)输入阻抗 Ri>20kΩ*3)音响频率响应:f L=40hz、 f H=15Khz。
*4)音调控制特性:1khz:Au=0dB;40hz与15khz:A uL=A uH ≈±20dB.说明:带(*)的指标要求为选作内容。
二、可供实验元器件音响放大电路设计实验供应元器件如表-1表-1 音响电路实验可供(可选)元器件列表音响放大电路设计实验供应元器件的分类说明:①必做实验部分可供元器件:通用集成运算放大器、三极管、大功率管、二极管、电位器、常用电阻和电容。
②选作实验部分选供元器件;音响集成功放模块、仪表专用集成运算放大器等。
选供元器件必须将设计电路与选供元件清单,交指导老师审查签字方可领取。
③音响测试元器件为调试与测试公用器件,以实验教室为单位配置。
三、综合设计实验流程与电路设计参考方案1. 一般电路实验综合设计流程如图-1:图-1 音响电路设计实验流程图2. 音响放大器各级增益的分配根据设计实验要求,音响放大整机电路可分为话放与混放级、音调控制级与功放级。
根据各级的功能及性能指标要求分配电压增益如下两种方案:音响放大电路增益分配方案1音响放大电路增益分配方案1的特点是:各级增益大体均分,话放级增益5dB较小,主要任务解决输入信号的阻抗匹配。
音调控制级主要任务是音调调节,虽然在电位器居中时增益为零,但在增益衰减调节时为-20dB;在增益提升调节时为20dB。
由于普通运放的上限频率较低,增益较高则上限频率更低,因此采用运放驱动大功率管电路可采用此增益分配。
音响放大电路增益分配方案2音响放大电路增益分配方案2的特点是:功放级电压增益较大,比较适用于集成功放电路及采用三极管驱动大功率管的功放电路。
3. 音响放大电路输入输出的阻抗匹配高阻话筒的输出电阻较高,为了使电路的输入阻抗匹配,话放电路宜采用阻抗较高同相输入电路。
同理,因为音响的负载是8Ω的扬声器,在采用单电源时电源在12—15V,要求电路的输出电阻足够小,使音响能输出要求的功率。
四、音响设计参考单元电路分析音响放大电路设计主要包含:功放电路、话筒信号放大与混放电路、音调控制电路三大部分。
设计实验重点是功放电路部分。
虽然现在有性能极好的音响集成功放电路模块,但是设计采用普通运放驱动大功率管的功放电路1.采用通用运放前置放大电路由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话音放大器的作用是不失真地放大声电信号(最高频率达到20kHz)。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗,可采用输入阻抗较大的同相放大器。
一般输入电路采用同相输入在实际应用中的自激噪声较大可在此运放的输出端与方向输入端间接入一各个0.01uF的电容来消除自激。
采用通用运放UA741的话音放大与前置放大参考电路如图-2所示。
图-4 用AD623的话音放大电路图AD623采用单电源供电时,要特别注意调偏置电压,,信号输入可采用桥式电路,信号输出最好采用电容耦合输出。
3. 采用运放驱动大功率管的OTL 功放电路功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大器的负载R L (扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。
功放的常见形式OTL 功放电路、OCL 功放电路、BTL 平衡桥式功放电路,还1) 功放电路的工作原理三极管Q1、Q3为同类型的NPN管,复合管则仍为NPN管,Q2、Q4为同类型的PNP管,复合管则仍为PNP管。
(需要说明的是如果Q2或Q4的管型与Q1或Q3不同,则其所组成的复合管的导电极性由第一支三极管的类型决定)。
R4、R5及RW2及二极管D1、D2组成两对复合管的基极偏置电路,静态电流:I O=(V CC-2V D)/(R4+R5+RW2).V D为二极管的正向压降,为减小静态功耗并克服交越失真,静态时,Q1、Q2应工作在微导通状态,电路的这种状态为甲乙(AB)类状态,选用二极管的材料类型注意要与三极管的类型一致(例如同为硅材料)RW2是微调电位器电阻不要太大。
满足下列关系:V Q1B-V Q2B=V D1+V D2+V RW2。
R7、R8用于减少复合管的穿透电流,提高电路稳定性,一般取一百至几百欧姆。
R6、R9为平衡电阻,可使Q1、Q2的输出对称,一般取几十至几百欧姆。
(为了改善功放的性能,可在复合功率管的输出管脚支路上对称串联反馈电阻,负反馈电阻值一般取1欧姆至2欧姆)。
R13、C3为消振电路,有利于消除电感性扬声器易引起的高频自激,改善功放的高频特性。
C4=470uF输出耦合电容,功放的下限频率由此确定:*C)fL=1/(2π*ZL2) 功放驱动电路的设置与计算:功放驱动运放主要完成电压放大任务,采用自举式同相交流电压放大器。
C1输入耦合电容,C2是自举电容,有隔直的作用。
RF与R WF组成反馈电路,与R1共同确定运算电路的比例系数,功放的电压增益为:A u=1+(R F+R WF)/R1。
3) 功放静态工作点的设置功放电路参数完全对称,静态时功放的对称中点(输出端)的电压V O,在单电源供电时应为V CC的1//2,这就是交流零点。
Q1、Q2的基极电压,应分别大致为交流零点加加减二极管的正向压降V D。
由于采用单电源,运放U1的参考电压由R2、R3组成分压电路取自单电源。
(在双电源供电时,输出端对地电压V O=0)。
功放电路的静态电流由I O决定,I O过小会有交越失真,IO过大则会使功放的效率下降,一般可取I O=2mA—3mA。
4. 采用集成功放的参考电路典型的武端集成功放TDA200X系列,性能良好,功能齐全,外接元件少,并附有各种保护和消噪声电路。
典型TDA2003的单功放应用电路如图-6图-6 单集成功放TDA应用电路图电路中的补偿支路中的电阻取R X=20R2,电容取C X=1/(2πR1f C)。
*当然,用两个集成功放TDA2003,可以接成BTL桥式功放电路。
5.音调控制电路音响放大器的主要特性体现在音调控制电路上,这也是其与通用放大器的区别。
音调控制主要是控制预调音响放大器的幅频特性。
以下典型的音调控制电路如图-7为例来说明:以fo=1khz为音响的中音频率,设其增益为0 dB;fL1低音转折频率(截止频率),其增益为±17 dB;fL2低音频区中音转折频率,其增益为±3 dB;fH1高音频区中音转折频率,其增益为±3 dB;fH2高音转折频率(截止频率),其增益为±17 dB。
可见音调控制电路只对低音频与高音频的增益进行提升或衰减,因此,音调控制电路可由低通滤波器与高通滤波器组成。
典型音调控制电路如图-7:图中RP1为低音控制电位器,其滑动端向左调向音调电路输入端为低音提升,向右调相向输出端为低音衰减。
RP2为高音控制电位器,其滑动端向左调向音调电路输入端为高音提升,向右调相向输出端为高音衰减。
高音、低音控制电位器RP1与RP2均置中端,则音调电路的增益为0dB (Au=1)。
音调控制电路由低通滤波器与高通滤波器构成。
在图-7的电路中,由于C1=C2=0.033uF>>C3=C4=3300pF,当f<fo,在中音、低音频区,f<fo,C3与C4可视为开路,电路可作为低通滤波器。
C110uF ui低音频率:f L =1/(2πR P1C1)令C1=C2>>C3,在中低音频区f<fo ,因电容C3的阻抗XC3|f=20≈2.4M ,X C3>>R P1,C3视为开路; 当R P1调向输入端C1,低频增益提升,A uL =(R1+R P1)/R1 。
当低音音调电位器向右调向输出端时,为低音增益衰减,如图-8所示。
图-8低音音调控制等效电路图同理,对于高音音调控制电路:当f>fo ,在中音、高音频区,将C 1、C 2视为短路,R 4与R 1、R 2组成星形连接,将其转换成三角形连接后的电路如图-9所示电路,可视为作为高通滤波器。
f >fo, 电容C1=C2的阻抗X C1|f=20K =240Ω, C1与C2可视为短路,等效电路简化为图-9(A)。
对电路作星角变换Ra=Rb=Rc=3R1=30k,等效电路二次简化为图-9(B)。
图-9 高音音调控制等效电路图当高音音调电位器向左调向输出端时,为高音增益提升,如图-9(C)所示。
电容C3=C4在高音段的阻抗:XC3|f=20K=2400Ω在取R3/R4=5时,高频增益提升:Au =[RA//(X C3+R P2) ]/[RB//X C3 ]。