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一种新型家用电器设计论文.doc

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一种新型家用电器设计论文.doc

0目录1绪论............................................................................................................................12系统的整体设计原理及其分析................................................................................13音响放大器的基本组成............................................................................................13.1话音放大器.........................................................................................................13.2电子混响器.........................................................................................................23.3混合前置放大器.................................................................................................23.4功率放大器.........................................................................................................64音响放大器的主要技术指标及测试方法..............................................................105电路安装与调试技术..............................................................................................116MP3的结构...........................................................................................................127音乐芯片原理..........................................................................................................148结束语......................................................................................................................14参考文献......................................................................................................................15附录一..........................................................................................................................1611绪论随着科学技术的发展,电子世界越来越丰富,经济实惠的电子产品充斥着日常生活的各个角落。随着大规模集成电路设计技术的成熟,本次设计的一种新型家用电器主要由两部分电路构成MP3电路和音响放大器电路。MP3电路主要是用CMOS芯片设计而成的。CMOS电路是国内外近年来发展很迅速的一种电路,其应用范围越来越广泛。当前电子工业正经历着日新月异的加速发展过程,它已经成为人类认识世界和改造世界的强有力的工具。作为电子技术最重要的基础产品之一的集成电路,也已经纵深广泛地渗入各个应用领域。从人们对微观世界基本粒子的研究,到茫无边际宇宙空间的探索从大型联合企业的设计到交通运输的自动控制从与人们健康休戚相关的医疗设备到戴在手腕上的电子表,都离不开集成电路。可以毫不夸张地说,现在集成电路已经成为电子工业的基石,自动化的尖兵,是当前国际上最富于竞争意义和最活跃的电子产品之一。电子产品的价格也越来便宜了,几年前的MP3价格很高,而现在基本上是常用的电子产品了。这次设计的主要目的是用简单的电子产品经过组合完成一些特殊的功能。即用MP3和音频功率放大器完成收录机的功能。2系统的整体设计原理及其分析本次设计的一种新型家用电器主要由两部分组成即音响放大器和MP3.其基本组成框图如图1所示。图1系统的组成框图3音响放大器的基本组成音响放大器的基本组成框图如图2所示3.1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20kΩ,所以话音放大器的作用是不失真的放大声音信号,其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。其中,集成电路BBD称为模拟延时器,其内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。在外加时钟脉冲作用下,这些电子开关不断地接通和断开,对输入信号进行取样、保持并向后级传递,从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。BBD的级数越多,时钟脉冲的频率越高,延迟时间越长。MP3电路音响放大器电路2BBD配有专用时钟电路,如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD配套。图2音响放大器基本组成框图3.2电子混响器电子混响器的基本组成框图如图3图3电子混响器的基本组成框图电子混响器的实验电路如附录1所示,其中两级二阶低通滤波器(MFB)A1、A2滤去4KHz语音以上的高频成分,反相A3用于隔离混响器的输出与输入级间的相互影响。RP1调节混响器的输入电压,RP2调节MN3207的平衡输出以减小失真,RP3调节时钟频率,RP4控制混响器的输出电压。图中MN3207与MN3102各引脚的电压表1所示3.3混合前置放大器混合前置放大器的作用是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,其电路如图4所示。这是一个反相加法器电路,输出与输入电压的关系为二阶低通滤波器1BBD延时器二阶低通滤波器2时钟脉冲产生器缓冲器输入输出话音放大器电子混响器话筒磁带放音机混合前置放大器音调控制器功率放大器扬声器31212FFoRRVVV表1MN3207与MN3102各引脚电压引脚12345678MN3207的电压/V0.03.20.05.66.03.22.62.6MN3102的电压/V6.03.20.03.23.23.22.85.6式中,为话筒放大器输出电压,为放音机输出电压。音响放大器的性能主要由音频控制器与功率放大器决定,下面详细介绍这两极电路的工作原理及其设计方法。图4反相加法器电路音调控制器主要是控制,调节音响放大器的幅频特性,理想的控制曲线如图5所示。图中,f0等于1kHZ表示中音频率,要求增益AV00dBfL1表示低音频转折(或截止频率),一般为几十赫兹fL2等于10fL1表示低音频区的中音频转折频率fH1表示高音频区的中音频转折频率fH2等于10fH1表示高音频转折频率,一般为几十千赫兹。由图5可见,音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减,中音频增益保持不变,因此,音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器构成,由运算放大器构成的音调控制器,如图6所示。这种电路调节方便,元器件较少,在一般收录机音响放大器中应用较多,下面分析该电路的工作原理。设电容c1c2c3,在中、低音频区,c3可视为开路,在中、高音频区,c1、c2可视为短路。(1)当ff0时,音频控制器的低频等效电路如图所示。其中,图(6)为的滑臂在最左端。对应于低频提升最大的情况图为滑臂在最右端,对应于低频衰减最大的情况。分析表明,图所示电路是一个一阶有源低通滤波器,其增益函

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