毕业答辩-小功率扩音器的设计.ppt

小功率扩音器的设计,毕业答辩,单元电路原理的介绍,单元电路设计,前置放大器的设计由于话筒提供的信号非常微弱，故一般在音调控制器前面要加一个前置放大电路。该前置放大器的下限频率要小于音调控制器的低音转折频率，上限频率要大于音调控制器的高音转折频率。考虑到所设计电路对频率响应及零输入（即输入短路）时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。它是一种双路运算放大器，属于高输入阻抗低噪声集成器件。其输入阻抗高为M，输入偏置电流仅有50A，单位增益频率为4MHz，转换速率为13V/s，用做音频前置放大器十分理想。其外引线图如3-1所示。前置放大电路由LF353组成的两级放大电路完成，如图3-2所示。第1级放大电路的Au1=10,即1+R3/R2=10,取R2=10k，R3=100k取Au2=10（考虑增益余量），同样R5=10k,R6=100k。电阻R1,R4为放大电路偏置电阻，取R1=R4=100k。耦合电容C1与C2取10F，C4与C11取100F，以保证扩声电路的低频响应。其他元器件的参数选择为：C3=100pF，R7=22k电路电源为12V。,图3-1LF353外引线图,图3-2前置放大电路,音调控制器的设计,音调控制器的功能是，根据需要按一定的规律控制、调节音调放大器的频率响应，更好地满足人耳的听觉特性。一般音调控制器只对低音和高音信号的增益进行提升或衰减，而从音信号的增益不变。音调控制器的电路结构有多种形式，常用的典型电路结构如图3-3所示。,图3-3音调控制器电路,该电路的音调控制曲线（即频率响应）如图3-4所示。音调控制曲线中给出了响应转折频率：L1表示低音转折频率，L2表示中音下限频率，0表示中音频率（即中心频率)，要求电路对此频率信号没有衰落和提升作用，H1表示中音上限频率，H2表示高音转折频率。,音调控制器的设计主要是根据转折频率的不同来选择电位器、电阻及电容参数。,低频工作时元器件参数的计算音调控制器工作在低频时（即L）,由于电容C5C6=C7，故在低频时C5可看成开路。音调控制电路此时可简化为低频提升电路和低频衰减电路。如图3-5所示为电位器RP1中间抽头处在最左端，对应于低频提升最大情况。图3-6所示为电位器RP1中间抽头处在最右端，对应于低频衰减最大的情况。下面分别讨论。,图3-5低频提升电路图3-6低频衰减电路,高频工作时元器件的参数计算音调控制器在高频端工作时，但电容C6，C7近似短路，此时音调控制电路可简化成图3-7所示电路。,为便于分析，将星形连接的电阻R8，R9，R10转换成三角形连接，转换后的电路如图3-8所示,因为R8=R9=R10，所以Ra=Rb=Rc=3R8。由于Rc跨接在电路的输入端和输出端之间，对控制电路无影响，故可将它忽略不记。当RP2中间抽头处于最左端时，此时高频提升最大，等效电路如图3-9所示当RP2中间抽头处于最右端时，此时高频衰减最大，等效电路如图3-10所示,图3-9高频提升电路图3-10高频衰减电路,高频提升。由图3-9可知，该电路是一个典型的高通滤波器，其增益函数为,高频衰减。在高频衰减等效电路中，由于Ra=Rb，其余元器件值也相同，所以高频衰减的转折频率与高频提升的转折频率相同。高频最大衰减为1/10（即-20dB)。,功率输出级的设计,功率输出级电路结构有许多种形式，选择由分立元器件组成的功率放大器或单片集成功率放大器均可。为了巩固在电子线路课程中所学的理论知识，这里选用集成运算放大器组成的典型OCL功率放大器，其电路如图3-11所示。其中由运算放大器组成输入电压放大驱动级，由晶体管VT1，VT2，VT3，VT4组成的复合管为功率输出级。三级管VT1与VT2都为NPN晶体管，仍组成NPN型的复合管。VT3和VT4为不同类型的晶体管，所组成的复合管导电极性由第1只管决定，为PNP型复合管。,图3-11功率放大电路,致谢,通过几个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的导师程老师和谭老师。程老师和谭老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计、疑难问题解答等，整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是程老师和谭老师仍然细心地纠我设计、计算和论文中的错误。除了程老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。