1W扩音机设计与调试.doc

综合性设计实验1W扩音机设计与调试实验内容指标要求：1、 额定输出功率Po1W2、 负载阻抗RL=83、 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100HZ12dB 高音10KHZ12dB5、 失真度10%6、 输入灵敏度信号在低频区很小，、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。(虚地)因此的影响可以忽略当电位器的滑动端移到A点时，被短路，其等效电路如下所示，与图(a)很相似，可以得到低频提升。现在来分析电路的幅频特性。Z1R1 令 则根据前边假设条件，当，即信号接近中频时当 时当 时综上所述，可以画出其幅频特性，在 和时（提升量为3dB和17dB）曲线变化较大，我们称和为转折点频率。在转折点频率之间曲线斜率为-6dB/倍频，若用折线近似表示此曲线，则和为折线的拐点，此时低音最高提升量为20dB。表示为同样方法可知，在滑动端至B点时可以得到如下衰减曲线。20lg|Ay|（dB）转折点频率为 最大衰减量 信号在高频区和对高频可视为短路，此时和支路已起作用。等效电路见下图。为分析方便电路中Y型接法的、和变换成型接法的如图右所示。其中 因为前级输出电阻很小(500)输出信号Vo通过反馈到输入端的信号前级输出电路所旁路。的影响可忽略。视为开路。当滑到端至C和D点时，等效电路可以画成如下电路形式，其中数值很大视开路。通过幅频分析。可以得到高音最大提升量为高音最大衰减时为 高频转折频率为 若将音调控制电路高、低音提升和衰减曲线画在一起，可以得到如下曲线。在和和之间，曲线按6dB信频的斜率变化，假设给出低频fLX处和高频fH2处的提升量，又知 则 可见当某一频率的提升量和衰减量已知时，即可求出所需转折点频率。并根据以上的公式再求得相应元件参数的最大提升衰减量。,选择电位器和，选用线性电位器150K由 可求计算P28参考电路音调电路各元件参数 由公式(1)(2)可得(取0.022f) (取=20K)由公式：可求 （Ra=3R1） =8.5（取R4为8.2）耦合电容计算：低频时音调控制电路输入电阻近似等于20K为了控制音量，输出端通过耦合电容按电位器经分压再由送入集成功放，W3数值一般根据放大单元等负载能力来选择。本电路采用F007，可选为47K电位器，取10f设计校核。转折频率 提升量功率放大器设计采用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（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。各管脚功能为：补偿、反馈、输入、接地、输出、电源、自举、滤波。典型应用电路如下可作设计参考电特性：THD10 f1KHZ 12012V RL8测试条件下Po2W输入电阻 f1KHZ Ri5M-3dB带宽 RL=8 C5=1000f =120时 CB680pf BW25-7000HZ CB220pf VW25-20000HZ开环电压增益 f1KHZ RL8 9V时 GTVo75dB闭环电压增益 f1KHZ RL8 9V时 33 GTVo45dB 120 GTVo34dB电特性：THD10 f1KHZ 12012V RL8测试条件下Po2W输入电阻 f1KHZ Ri5M-3dB带宽 RL=8 C5=1000f =120时 CB680pf BW25-7000HZ CB220pf VW25-20000HZ开环电压增益 f1KHZ RL8 9V时 GTVo75dB闭环电压增益 f1KHZ RL8 9V时 33 GTVo45dB 120 GTVo34dB三、电路主要器件及电路图1.9014三极管 12.LM324(14脚)及管座 13.TBA820(8脚)及管座 14.电位器WS20 150k 25.电位器WS1 47k 16.电容C 470uf 17. 电容C 220uf 18. 电容C 100uf 49. 电容C 10uf 610. 电容C 1000p(102) 111. 电容C 200p(201) 112. 电容C 120p(121) 113. 电容C 0.22u(224,22J) 114. 电容C 0.1u(104) 115. 电容C 0.022u(223) 216.电阻R 100k 317. 电阻R 51k 518. 电阻R 30k 119. 电阻R 20k 320. 电阻R 10k 221. 电阻R 8.2k 122. 电阻R 1k 123. 电阻R 200 124. 电阻R 100 125. 电阻R 56 126. 电阻R 3 127. 电阻R 8(2W) 1其他材料：接线柱(红,黑) 各2个万能板 1块 锡 1根导线(红,黑) 各1根电路图：(9014) (1/4LM324) (1/4LM324) (820)附：LM324资料： LM324为四运放集成电路，采用14脚双列直插塑料封装。，内部有四个运算放大器，有相位补偿电路。电路功耗很小，lm324工作电压范围宽，可用正电源330V，或正负双电源15V15V工作。它的输入电压可低到地电位，而输出电压范围为OVcc。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互单独。每一组运算放大器可用如图所示的符号来表示，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。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。 LM324引脚排列见图1。2。 lm124、lm224和lm324引脚功能及内部电路完全一致。lm124是军品；lm224为工业品；而lm324为民品。由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等特点，因此他被非常广泛的应用在各种电路中。 四、测试内容1.直流工作点测量Vcc=12V,测9014,324,820各管脚静态工作点9014管：V=11.380V，V=4.816V, V=5.371V324管：V=5.847V，V=5.846V，V=5.835V，V=11.654V ,V=5.980V,V=6.005V, V=6.000V, V=0V820管：V=0.390V, V=0.259V, V=0V, V=0V, V=5.798V, V=11.950V, V=11.910V, V=6.705V2.最大输出功率测量ui=530mv,f=1kHz,RL=8Pmax=VL2/RL,要求Pmax1W当ui=22mV时，V=2.8V3.幅频特性曲线ui=5mvf(HZ)95066100200210250600800900VL(V)0.180.200.470.500.580.590.590.590.590.59Av364094100116118118118118118Lgff(HZ)1000200050001000028000VL(V)0.580.570.560.540.47Av11611411210894Lgf4.音调控制特性曲线ui=5mv测高音提升,高音衰减,低音提升,低音衰减(调整Rw1,Rw2得到)低音提升f(HZ)VL(V)AvLgf低音衰减f(HZ)VL(V)AvLgf高音提升f(HZ)VL(V)AvLgf高音衰减f(HZ)VL(V)AvLgf五、使用IC功放集成电路注意事项：提高功放输出功率应注意电源电压和负载阻抗要合适，同OTL电路最大功率输出估算公式 。为提高输出功率。可选高一些，负载低一些，但是对于具体某一型号的IC来说，电源电压超过末级功放管耐压将可能造成击穿。而负载过低则会导致末级电流超过允许的最大值而烧毁。另外OTL集成功放电路的内阻较大（一般约为1-3）。如负载电阻值小于内阻时放大器大部分功率将消耗在内阻上，所以不适当地降低负载阻抗，其结果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，因此，在使用时负载阻抗不宜低于规定的典型参数。六、感想 这次做试验确实是一个巨大的考验啊。我是深有感触的因为在做的过程中遇到了很多很多的问题，庆幸的是，这回的实验时两个人合作完成，所以虽然前进中