1w扩音机设计——模电课程设计
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模拟电子电路课程设计—低音炮音响设计姓名:专业:学号:31090班级:指导老师:低音炮音响电路设计摘要:低音炮音响是滤出音频中低音信号,对低音信号进行前置放大,达到一定强度后,再进行功率放大。
对于中频信号直接进行放大。
放大后输出的声音发生共振,达到重低音效果。
本文介绍了具有弱信号放大能力的低频功率放大器的基本原理、内容、技术路线。
整个电路主要由稳压电源、低频信号滤出电路、前置放大器、功率放大器共 4 部分构成。
稳压电源主要是为前置放大器、功率放大器提供稳定的直流电源。
前置放大器主要是电压的放大。
功率放大器实现电流、电压的放大。
波形变换电路是将正弦信号电压变换成规定要求的方波信号。
设计的电路结构简洁、实用,充分利用到了集成功放的优良性能。
实验结果表明该功率放大器在带宽、失真度、效率等方面具有较好的指标、较高的实用性,为功率放大器的设计提供了广阔的思路。
关键词:低频信号滤出电路低频信号前置放大电路功率放大电路稳压电源电路目录第一章设计指标 (3)第二章系统框图 (4)第三章单元模块设计 (5)3.1 低频信号滤出电路 (5)3.2 低频信号前置放大电路 (5)3.3 功率放大电路 (6)3.3.1 低频提升功率放大电路 (7)3.3.2 中频信号功率放大电路 (7)3.4 9V直流稳压电源 (8)第四章完整电路及原理分析 (9)4.1 完整电路 (9)4.2 原理分析 (9)第五章元器件清单 (10)第六章电路整体评价 (11)第七章心得体会 (12)参考文献 (13)第一章设计指标低频功率放大器作为音响等电子设备的后级放大电路,它的主要作用是将前级的音频信号进行功率放大以推动负载工作,获得良好的声音效果。
同时低频功率放大器又是音响等电声设备消耗电源能量的主要部分。
因此设计出实用、简洁、低价格的低频功率放大器是一个发展方向。
低音炮音响电路共有以下部分组成:9V稳压电源、低频信号滤出电路、前置放大器、功率放大器。
模电课程设计报告1)设计题目:音频功率放大电路2)设计任务:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路,负载为扬声器,阻抗8Ω。
设计要求:频带宽50HZ ~20kHZ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于8W;输入灵敏度为100mV,输入阻抗不低于47KΩ。
3)原理电路和程序设计:(1)方案比较:①利用运放芯片 LM317和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w,输出功率30w。
②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源只需接+15v,另一端接地,输出功率大于8w。
通过比较,方案①的输出功率有30w,但其输入要求比较苛刻,添加了实验难度。
而方案②的要求不高,并能满足设计要求,所以选取方案②来进行设计。
(2)整体电路框图(3)单元电路设计及元器件选择:(4)系统的电路总图4)理论计算:①放大倍数分析由于电路引入电压串联负反馈(图中R6,R7,C4组成反馈网络),所以其阻态为电压串联负反馈,由电压串联负反馈放大倍数公式(Aus=1+R7/R6)可知,其放大倍数约为11.303。
②频率响应分析中频电压放大倍数:11.303.③反馈对输入输出电阻的影响由于电路引入电压串联负反馈,故其输入电阻增大,输出电阻减小,增大驱动负载的能力。
输出电阻:Rof=Ro/(1+AF),输入电阻:Rif=(1+AF)Ri。
4)电路调试过程与结果:①测量输出电压放大倍数测试条件:直流电源电压15v,输入信号10mv,输入频率0.1KHz。
数据分析:理论计算中频放大倍数为11.303,由于输入信号频率为0.1KHz,在中频放大范围内,所以测试结果与理论计算值误差很小。
仿真截图:②测量允许的最大输入信号(0.1KHz )和最大不失真功率测试条件:直流电源电压15v 。
当输入信号越来越大时,该放大电路开始出现失真,经过测试,其允许的最大不失真输入信号为Ui=790mv。
课程设计报告课程名称:模拟电子技术基础设计名称:扩音机电路设计姓名:学号:班级:成绩:指导教师:起止日期:2009年12月28日至2010年1月1日课程设计任务书扩音机电路的设计一、 设计的目的和意义(一)、实验目的1,了解扩音机电路的形成和用途。
2,掌握音频放大电路的一种实现方法。
3,提高独立设计电路和验证试验的能力。
(二)、意义:对以后的毕业设计打下基础,锻炼个人的学习和查阅资料的能力以及对课外相关本专业知识的了解。
二、 设计原理扩音机电路的工作原理与音频功率放大器的工作原理相似,具有放大音频先好并将其还原纯真声音信号的电子装置。
扩音机电路时一个典型的多级放大器,其原理如下图所示。
前置级主要完成对小信号的放大。
一般要求输入阻抗要高,输出阻抗低,频带宽度要宽,噪声要小。
音调控制级主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。
功率放大器决定了整机的输出功率、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。
首先根据技术指标要求,对整机电路作适当安排,确定各级的增益分配,然后对各级电路进行具体的设计计算。
因为P0max=8W 。
所以此时的输出电压:V0=RL P m ax *0 =8V 。
要使输入为5mv 的信号放大到8v 的输出,所需要的总放大倍数为1600倍,扩音机中各级增益的分配为:前置级电压放大倍数为80;音调控制级中频电压放大倍数为1;功率放大级电压放大倍数为20。
三、 详细设计及实验步骤1、 前置放大级由于信号源提供的信号非常微弱,因此在音调控制器前面要加一级前置放大级。
该前置放大级的下限频率要小于音调控制器的低音转折频率,前置放大器的上限频率要大于音调控制器的高音转折频率。
前置放大器采用集成运算放大器电路,具体电路结构如下图所示图 1 前置放大电路考虑对噪声、频率响应的要求,运算放大器选用LF353双运放,该运放是场效应管输入型高速低噪声集成器件,其输入阻抗极高。
前置级由LF353组成两级放大器完成。
1、设计题目:音频功率放大电路2、设计任务目的与要求:要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路,负载为扬声器,阻抗8Ω。
指标:频带宽50HZ ~20kHZ ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于8W ;输入灵敏度为100mV ,输入阻抗不低于47K Ω。
3、整体电路设计:⑴方案比较:①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源分别接+30v 和-30v 并且电源功率至少要50w ,输出功率30w 。
②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源只需接+19v ,另一端接地,负载是阻抗为8Ω的扬声器,输出功率大于8w 。
通过比较,方案①的输出功率有30w ,但其输入要求比较苛刻,添加了实验难度。
而方案②的要求不高,并能满足设计要求,所以选取方案②来进行设计。
⑵整体电路框图:⑶单元电路设计及元器件选择: ①单元电路设计:功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种;若按照输出级与负载的耦合方式,甲乙类又可分为电容耦合(OTL 耦合)、直接耦合(OCL 电路)和变压器耦合三种。
变压器耦合容易实现阻抗匹配,但体积大,较笨重。
又OCL电路电源输入要求较高,所以采用OTL电路。
采用单电源的OTL 电路不需要变压器中间抽头,但需要在输出端接上大电容,且低频特性不如OCL 好。
根据“虚短”、“虚断”的原理,利用电阻的比值,可求得电路所需的放大倍数,其中可加入一个电位器替代反馈电阻,这样就能够实现电路放大倍数的调整。
因为功率放大电路是追求在电源电压确定的情况下,输出尽可能大的功率,可以采取OTL电路来实现。
为了提高转换功率,我们要对电路进行改善,这主要围绕功率放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路,因此要用到若干个电阻电容来保护电路。
OTL电路会产生交越失真,为了消除这种失真,应当设置合适的静态工作点,使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态,这可以通过加入两个二极管来实现,因为二极管具有单向导电性。
目录一、摘要二、实验目的三、设计要求四、元件清单五、元件选择六、设计思路分块设计与总体设计1、电源部分2、前置放大电路3、音调控制电路4、功率输出电路七.实验结论八.心得体会九.附录(1)作品的原理图(2)作品的焊接图(3)成品图片绪言一.绪论经历了前三个学期的学习,我们对电子专业已经有了一定的掌握与理解了。
而结束了这个学期的学习后,我们就要面临人生另外一个转折点了——实习期的来临。
所以我们每个同学必须在最后一个学习,认真梳理自己的知识结构,抓紧时间和机会进一步完善自己的知识储备,比如把三个学期以来学习到的各个学科知识进行有机结合,整理疏通来加强自己的技能。
而我们电子专业的同学的发展方向大体上分为两类,一是高频电路通讯类的,另一种是低频电路功放类。
所以,这就要求我们要认真发现自己的特长,从而术业有专攻的有目的性的加强!邱老师这个学期还给我们上一门电子线路设计的课程,要求我们结合过去学习的知识,自主性选择设计扩音机电路或者交通电路。
这样就很有利我们对过去的知识进行复习与掌握。
所以,从一开始就着手这个项目的制作很有利于我们整个学期的知识梳理,不至于我们会放松自己的知识技能。
这个项目的制作不仅是让我们在实习期之前很好的温习我们的技能,也是为了让我们提前了解下毕业设计的大致方向,这样在下学期就不会由于兼顾实习工作与毕业设计的同时手忙脚乱。
并且本次制作是以团队形式来完成的,也是对我们团队配合的技能的考验。
要知道,当我们出去外面的时候,更多的任务是由团队来完成的,并非个人。
所以我们每个同学都应该认真的去对待本次项目的设计与制作。
二摘要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,主要由运算放大器和集成音频功率放大器构成。
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,是真尽可能小,输出功率大。
语音放大电路设计一、设计的目的1. 通过对语音放大器的设计,掌握低频小信号放大电路的工作原理和设计方法。
2. 进一步理解集成运算放大器和集成功放的工作原理,掌握有源滤波器和功放电路的设计过程。
3. 了解一般电子电路的设计过程和装配与调试方法。
4. 了解语音信号的有关知识。
二、系统的主要技术指标 1. 话筒放大器输入信号:mV v i 10≤ 输入阻抗:Ω≥k R i 100 共模抑制比:db K CMR 60≥ 2. 语音滤波器(带通滤波器) 带通频率范围:300Hz~3kHz 3. 功率放大器额定输出功率:=0.5om P W 负载阻抗:8L R =Ω电源电压:V 10 三、预习要求1. 复习集成预算放大器、有源滤波电路及功率放大电路的相关知识,了解静态与动态的调试方法。
2. 根据设计任务与要求,确定各级的电压放大倍数和各单元电路的设计方案,并确定电路中各元件的参数值。
3. 根据实验要求和测试内容自拟实验方法和调试步骤。
调试注意:1) 在进行直流微弱信号运算时,要注意运算放大器的调零。
2) 必要时进行相位补偿,避免自激震荡。
3) 由于电路的闭环输出电阻极小,所以测量输出电阻时所加载电阻不能太小,以免损坏运算放大器。
四、语音放大器方案首先根据设计要求确定整个语音放大电路的级数,再根据各单元电路的功能及技术指标分配各级的电压增益,然后确定各级电路的元件参数。
由于话筒输出的信号一般几毫伏,因此根据设计要求,当语音放大器的输入信号峰峰值为10毫伏、输出功率为0.5瓦时,系统的总电压放大倍数566=u A 。
考虑到电路损耗的情况,取600=u A 。
所以系统各级电压放大倍数分配:话筒放大器7.5,语音滤波器2.5,功率放大器32。
设计方案如下:图1 语音信号放大器框图 五、语音放大器设计 1. 话筒放大器由于话筒输出信号一般只有几毫伏,而共模噪声可能高达几伏,故放大器输入漂移和噪声的因数以及放大器本身的共模抑制比都是在设计中要考虑的重要因素。
高效音频功率放大器-模电课程设计报告高效音频功率放大器一、设计任务与要求1、设计任务设计并制作一个高效率音频功率放大器。
功率放大器的电源电压为+5V(电路其他部分的电源电压不限),负载为8Ω电阻。
2、设计要求(1)3 dB通频带为300~3400Hz,输出正弦信号无明显失真。
(2)最大不失真输出功率≥1W。
(3)输入阻抗>10kΩ,电压放大倍数1~20连续可调。
(4)低频噪声电压(20kHz以下)≤10mV,在电压放大倍数为10、输入端对地交流短路时测量。
(5)在输出功率500mW时测量的功率放大器效率(输出功率/放大器总功耗)≥50%。
3、设计说明(1)采用开关方式实现低频功率放大(即D类放大)是提高效率的主要途径之一,D类放大原理框图如下图所示。
本设计中如果采用D 类放大方式,不允许使用D类功率放大集成电路。
图1 D类放大原理框图(2)效率计算中的放大器总功耗是指功率放大器部分的总电流乘以供电电压(+5 v),制作时要注意便于效率测试。
、(3)在整个测试过程中,要求输出波形无明显失真。
二、方案论证与比较根据设计任务的要求,对本系统的电路的设计方案分别进行论证与比较。
1、高效率功率放大器⑴高效率功放类型的选择方案一:采用A类、B类、AB类功率放大器。
这三类功放的效率均达不到题目的要求。
方案二:采用D类功率放大器。
D类功率放大器是用音频信号的幅度去线性调制高频脉冲的宽度,功率输出管工作在高频开关状态,通过LC低通滤波器后输出音频信号。
由于输出管工作在开关状态,故具有极高的效率。
理论上为100%,实际电路也可达到80%~95%,所以我们决定采用D类功率放大器。
图2 脉宽调制器电路①脉宽调制器(PWM)方案一:可选用专用的脉宽调制集成块,但通常有电源电压的限制,不利于本题发挥部分的实现。
方案二:采用图2所示方式来实现。
三角波产生器及比较器分别采用通用集成电路,各部分的功能清晰,实现灵活,便于调试。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 音响放大器设计与制作初始条件:集成芯片LM324三块,LM386一块,瓷片电容,电解电容,电位器若干,4Ω/0.5W扬声器一个。
要求完成的主要任务:(1)技术指标如下:a.输出功率:0.5W;b.负载阻抗:4欧姆;c.频率响应:fL~fH=50Hz~20KHz;d.输入阻抗:>20K欧姆;e.整机电压增益: >50dB;(2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号)。
(3)电路要求有独立的功率放大级。
时间安排:2016年1月10日查资料2016年1月11,12日设计电路2016年1月13日仿真2016年1月14日,15日实物调试2016年1月16日答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (4)ABSTRACT (4)1电路方案的比较与论证 (5)1.1音响放大器的总设计 (5)1.2放大电路的比较与论证 (5)1.3音频功率放大电路的比较与论证 (6)2核心元器件介绍 (6)2.1LM324的介绍 (7)2.2LM386的介绍 (8)3电路设计 (9)3.1直流稳压电源电路的设计 (10)3.2话音放大器 (10)3.3混合前置放大器 (10)3.4音调控制器 (10)3.5功率放大电路的设计 (16)3.6总电路图 (18)4用MULTISIM进行仿真 (17)4.1话放与混放性能测试 (10)4.2单独功放性能测试 (20)4.3整体性能测试 (20)4.4仿真结果分析 (22)5音响放大器的技术指标的测试 (23)5.1相关性能参数的测量 (23)5.2整机信号试听 (24)5.3实物调试 (24)心得与体会 (25)参考文献 (26)附件1:电路原理图 (27)附件2:元件清单 (28)附件3:实物图 (29)附件4:本科生课程设计成绩评定表 (30)摘要本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理,音响放大器所需要设计的电路为话音放大器,混合前置放大器,音调控制器及功率放大器。
《模拟电子技术》课程设计说明书音响放大器院、部:电气与信息工程学院学生姓名:**指导教师:张松华职称副教授专业:电子信息工程班级:电子1201班学号: **********2014年6月课程设计任务书1.设计题目带音调控制器的音响放大电路2.设计目的1、了解集成功率放大器内部电路工作原理2、掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法3、掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术3.设计要求1、设计混合前置放大器、音调控制级和功率放大级;2、选定元器件和参数,并设计好电路原理图;3、在万能板或面包板或PCB板上进行电路安装调测;4、撰写设计报告。
目录第1章概述 (1)1.1 音响的介绍 (1)1.2 名词解释 (1)1.2.1 频率响应 (1)1.2.2 信噪比 (1)1.2.3 动态范围 (1)1.2.4 失真 (2)第2章音响放大器电路设计 (3)2.1 音响放大器的基本原理 (3)2.2 前置放大电路(A1) (4)2.3 音调控制电路(A2) (4)2.3.1 低音提升 (5)2.3.2 高音提升 (5)2.3.3 高音衰减 (5)2.3.4 低音衰减 (6)2.3.5 反馈型音调控制电路 (6)2.3.6 信号在低频区 (6)2.3.7 信号在高频区 (7)2.4 功率放大级 (8)2.4.1 TDA2030A介绍 (8)2.4.2 功率放大电路说明 (9)第3章用multisim仿真音响放大器电路 (10)设计心得与体会 (11)参考文献 (12)附录A 实物图 (13)附录B 元器件清单 (13)第1章概述1.1 音响的介绍音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。
通过音响放大器设计,使我们认识到一个简单的模拟电路系统,应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。
信号源的作用是提供待放大的电信号,如果信号是非电量,还须把非电量转换为电信号,然后进入输入级,中间级进行电流或电压放大,再进入输出级进行功率放大,最后去推动执行机构做某项工作。
1W扩音机设计与调试 1 1W扩音机设计与调试 一、绪论 扩音机不仅仅是音响设备,这类放大器还广泛用于控制系统和测量系统中。扩音器的主要功能是对弱信号进行电压放大和功率放大,推动负载工作,同时需要对音调进行调节。就是用电子原件,通过一定的组合,把微信号放大,就是扩音器的原理。是把接收进来的信号,经过电子元件的组合,把信号放大。其动作原理是把电讯号转换为声音讯号的转换器。性能优质的音频放大器则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音频技术的发展和应用有着重要的意义。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。通过完成本课题,要求掌握音响电路的前置级,音级集成分立元件功放的设计与主要性能参数的测试方法,并掌握小型电子电的装调技术。 1. 课题的意义: 通过设计和实践,培养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.目的: 使学生灵活的牢固掌握课堂中的电子线路的工作原理、分析方法和设计方法。学会电路的一般设计方法和设计流程,并应用这些方法进行一个实际的电子线路的系统设计。 3.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)音调控制范围:低音100 Hz±12 dB;高音:10kHz±12 dB; (5)失真度≤10%; (6) 输入灵敏度Ui<10mV。 4.解决的主要问题: (1)各级电压增差分配 (2)确定电路形式及选用器件 (3)音调控制电路 (4)功率放大 (5)检测电路及减小实际与理论的差距 1W扩音机设计与调试 2 二、电路组成方案
图1 本设计包括:前置输入级、音调控制级、功放输出级;如图1,前置级主要是同信号源阻抗匹配,并有一定的电压增益,要求输入阻抗低,输出阻抗高。音调控制电路主要实现高、低音的提升与衰减。功放级将电压信号进行功率放大,保证扬声器得到一定的不失真功率输出。 三、设计方法 1.各级电压增差分配: 根据额定的输出功率Po和PL求出输出电压Vo =2Po*Rl = 21*4 =2 (V);整机中频电压增益Av=Vo∕Vi=2V∕10mv=200。前置级时输出的噪声电压影响最大,一般增益不宜太高, Av1通常可取5-10 倍,取Av1 =5。根据音调电路对中频电压增益的要求,所以 Av2=1。功率放大器的增益应根据电路的总增益来确定:AV1 · AV2 · AV3 = AV,∴ AV 3 = 40 2、确定电路形式及选用器件 集成模拟运算放大器在模拟电路中应用广泛,本设计电路主要选用适用的LM324集成运放构成前置级,音调控制级另外选用专用的集成功率放大器既保证功率输出又能得到高保真度,使设计简单。 输入级: 输入阻抗要适合信号源的要求。输出要同次级匹配,噪声系数要求小。选用同向放大器作为前级的电压放大;采用跟随器为引导,以适合信号源拾音和收音输入的要求。同向大器一般取Av=5,同向到地端电阻R2一般取51千欧,以减少运算误差。 同相放大器: ∵ Av1 =1+Rf∕R1=5,而Rf取51KΩ,取R1为10KΩ,通向到地端电阻R2取51KΩ,以减少运算误差。 3.音调控制电路 常用的音调控制电路有三种:一是衰减式RC音调控制电路,其调节范围较宽,但容易失真,另一种是反馈型电路,其调节范围小些,但失真小,第三种是混合式音调控制电路,其电路较复杂,多用于高档收音机中。 为使电路简单,信号失真又小,本级采用反馈型音调控制电路。 1W扩音机设计与调试 3 fZ、1Z是由RC组成的网络,放大单元为41LM324即ifioVfRZVVA
采用一个集成运放F007,∵F007开环增益高。所以当信号频率不同时,fZ、1Z的阻抗值也不同,所以VfA随频率的改变而改变。假设fZ和1Z包括的RC元件
不同,可以组成四种不同形式的电路。
如图2(a)如示1C值比较大,只在频率很低时起作用,则高信号频率在低
频区,f时,则|1|||12jWCRZf。iiVfRZA 所以低音得到提升。 若3C较小,只在高频时起作用,如图2(b)中,当信号频率在高频区f时,3111jWCRZ1
2
Z
R
AVf
,因此高音可以得到提升。
同理可论证低音衰减,高音衰减的电路。 如图这四种形式电路组合起来,即可得到反馈型音调控制电路, 为了分析方便,先假设: 1R=2R=3R=R
1W=2W=9R
1C=2C>>3C
图2 1W扩音机设计与调试
4 (1)信号在低频区 ∵3C很小,3C、4C支路可视为开路,反馈网络 主要由上半边起作用,又因为F007开环增益很高,放大器输入阻抗又很高。 ∴0EEVV(虚地)因此3R的影响可以忽略
图3 当电位器2W的滑动端移到A点时,1C被短路,其等效电路如下所示,与图3很相似,可以得到低频提升。 (2)信号在高频区
1C和3C对高频可视为短路,此时3C和4C支路已起作用。为分析方便电
路中Y型接法的1R、2R和3R变换成△型接法的cbRR、、aR。
其中 )(332123131RRRRRRRRRRRa
RRRRRRRb313232 RRRRRRRc332121 因为前级输出电阻很小(<500Ω)输出信号Vo通过cR反馈到输入端的信号前级输出电路所旁路。∴cR的影响可忽略。视为开路。当1W滑到端至C和D点时,等效电路可以画成如下电路形式,其中1W数值很大视开路。 本设计的音调控制电路选用反馈型电路。虽然调节范围较小,但其失真小。调节W1、W2即可控制高音、低音的提升和衰减。 4.功率放大 采用TBA820M功放集成电路。该电路由差分输入级,中间推动级,互补推挽功率放大输出级,恒流源偏置电路等组成,集成电路具有工作电压范围宽(ccV=3-16V)静态电流小(典型值为9V、4mA)。外接元件少。电源纹波抑制比高的特点。TBA820M是单片集成的音频放大器,8引线双列直插式塑料封装。电源电压范围:3V-16V;主要特点是:最低工作电源电压为3V,低静态电流,无交叉失真,低功率消耗。在9V时的输出功率为1.2W 。 各管脚功能为:①补偿、②反馈、③输入、④接地、⑤输出、⑥电源、⑦自1W扩音机设计与调试 5 举、⑧滤波。 四、使用的元器件
1.各级所采用的集成运放 前置级: LM324集成运放采用14脚双列直插塑料封装,内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运算放大器相互独立。它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端口中,Vi-(-)为反相输入端,表示输出端Vo
的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示输出端Vo的信号与该
输入端的相位相同。其外形符号如图4所示,引脚排列如图5所示。
图4 LM324的外形符号 图5 LM324的引脚排列
由于第一级和第二级的运放都用LM324,第二级用了4、5、6、7、11脚,则第一级只能采用前面三个运放的任意一个。 2.器件 (1)导线、焊锡若干,1个集成运放LM324和1个集成运放TBA820M,1个三极管,2个电位器150K 、1个电位器50K,2个插槽,电容、电阻若干。 (2)工具 电烙铁(支架)、尖嘴钳、镊子及其他工具。 (3)使用的主要仪器和仪表 万用表、直流稳压电源、示波器、函数信号发生器、交流毫伏表等。 五、数据分析
1.音量电位器W3置于最大位置
条件:(1)扩音机的输出在额定输出功率以内,并保证输出波形不产生失真。 (2)输入信号频率为1KHZ的正弦波。 1W扩音机设计与调试
6 表1 放大参数表 前置级 音调控制级 功率放大级 整机 Vi1 10mV Vi2 61mV Vi3 50mV Vi 10mV Vo1 61mV Vo2 50mV Vo3 1.7V Vo 1.7 V AV1 6.1 AV2 0.82 AV3 34 AV 170 2.测量各项指标 (1)最大不失真输出电压Vomax =1.9V (2)输入灵敏度Vimax =10.3mV (3)最大输出功率Po =Vo2max/RL =0.91W 3.实测值跟理论估算值的比较及分析 通过计算理论估算值得出整机的放大倍数约为200倍,实测值为212倍比理论值大一些,由于电阻、滑动变阻器的阻值以及电容、焊点的焊接、导线的使用等都有一定的误差,以至于实测值的放大倍数比理论值来的大。当负载阻值小于内阻时放大器大部分功率将消耗在内阻上,不仅不会增加输出功率,反而会降低放大器的效率,增加电源消耗。所以在第三极电路出端要加一个4Ω电阻以保证电路的正常输出功率,增强电路的可用性以及耐用性。 六、整体电路图
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收音入
拾音入330K
100p
+10u100K100K100K10K10u+51K51K10K10u+51K120p+V151K+100u1KVo1R1R3R2R4
Ri
C1
C2
C3
C4R6R7R5aR5b
R5cC19R17C5 图6(a)输入级