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文档简介
实验五 音调控制电路设计,一、 实验目的 (1)了解滤波器概念; (2)掌握音调控制电路的设计及测试方法 ;,二、实验仪器及器件 (1)双踪示波器; (2)直流稳压电源; (3)函数信号发生器; (4)数字万用表; (5)UA741.,三、预习要求 (1)熟悉集成电路芯片uA741的引脚图及功能; (2)熟悉音调控制电路的三种类型; (3)掌握音调控制电路相关参数的计算。,四、 实验原理,1、音调控制器,音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性使声音变得更好听一些。,f0(等于1kHz)表示中音频率,要求增益AV0=0dB,fL1表示低音频转折频率,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,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。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。,2、由低通滤波器与高通滤波器 构成音调控制器,设电容C1=C2C3,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。,当ff0时,当RP1的滑臂在最左端时,对应于低频提升最大的情况 。,当ff0时,当RP1滑臂在最右端时,对应于低频衰减最大的情况。,当ff0时,分析表明,右图所示电路是一个一阶有源低通滤波器,其增益函数的表达式为:,式中,,当ff0时,当ffL1时,C2可视为开路,运算放大器的反向输入端视为虚地,R4的影响可以忽略,此时电压增益 :,当ff0时,在f=fL1时,因为fL2 =10fL1 ,故可由式:,模,此时电压增益相对AVL下降3dB。,得,当ff0时,在f=fL2时,,模,此时电压增益相对AVL下降17dB。,当ff0时,同理可以得出右图所示电路的相应表达式,其增益相对于中频增益为衰减量。,当ff0时,同理得,当ffH1(3)时,C3视为开路,此时电压增益AV0=-1(0dB) 。 在f=fH1时,因fH2=10fH1由,此时电压增益AV3相对于AV0提升了3dB。,在f=fH2时,此时电压增益AV4相对于AV0提升了17dB。,当f fH2时,3视为短路,此时电压增益 AVH = (RaR3)/R3,五、实验内容,通常先提出对低频区fLx处和高频区fHx处的提升量或衰减量x(dB),再根据下式求转折频率fL2(或fL1)和fH1(或fH2),即,根据上面的式子进行计算得,,六、仿真,七、实验内容与步骤,预习要求:(1)计算理论值fL1、fLx、fL2、f0, fH1、fHx、fH2,并填入表格4-1中; (2)理论计算:当输入信号Uim=100mV时,计算出在17dB、12dB、3dB时输出信号幅值Uom,将该值分别填入表格4-1中。 测试内容及步骤如下: (1)按图4-9连接电路,注意正负电源、地的正确连接。使RP1、RP2可调电阻器滑臂均置中间位置。 (2)中频音调特性测量:将f=100Hz,Uim=100mV的正弦波信号加入至音调控制器的输入端,将输出信号uo的幅值Uom测量值填入表格4-1的f0列中。,(3)低频音调特性测量:将高音电位器RP2滑臂居中,将低音电位器RP1滑臂置于最左端(A端),保持Uim=100mV,调节信号频率f分别为fL1、fLx、fL2,测量其相应的低音提升输出幅值Uom,结果填入表4-1的fL1、fLx、fL2三列中;将低音电位器RP1滑臂置于最右端(B端),重复上述测量过程,测量其相应的低音衰减输出幅值Uom,测量填入表4-1中。 (4)高频音调特性测量:将低音电位器RP1滑臂居中,将低音电位器RP2的滑臂分别置于最左端(C端)和最右端(D端),保持Uim=100mV,测量方法同(3),依次测量输入信号频率分别为fH1、fHx、fH2时的输出幅值Uom,测量结果
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