卡拉OK话筒放大、混合电路设计

模拟电子技术课程设计任务书（18）系（部）：电子与通信工程系 专业：电子信息工程 指导教师：课题名称卡拉OK话筒放大、混合电路设计设计内容及要求1、 设计一卡拉OK话筒放大、混合电路，能对话音进行放大，并与录音机中的音乐信号进行混合。2、 话筒输出电压为5mV，录音机的输出信号电压为100mV，混合级输出电压=125 mV。3、 截止频率为为fL=40Hz，fH=10kHz。4、 声音和音乐的音量可调设计工作量1、系统整体设计；2、系统设计及仿真；3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。进度安排起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第一天课题介绍，答疑，收集材料第二天设计方案论证第三天进行具体设计第四天进行具体设计第五天编写设计说明书指导老师意见年 月 日教研室意见年 月 日绪论51.1课题的背景及目的5二、设计的任务及要求52.1设计的任务52.2设计的要求5三、音响放大器的基本组成5四、设计方案6实验原理6设计电路图6五、仿真测试7话音放大器EWB仿真8混合放大级EWB仿真9两级放大EWB仿真10六、电路的安装与调试11七、测试结果与分析11八、心得体会12参考文献131.1课题的背景及目的在日常生活和工作中，经常会遇到这样一些问题，如在检修各种机器设备时，常常需要依靠故障机器的异常声响来寻找故障，这种异常的频谱覆盖面积很广，需要高亮度的声音来传达消息，例如校园广播，大型会议等，而仅仅凭自己的喉咙是无法实现的，因而要用到信号放大器。声音信号频率低，在放大的过程中极易受到外界的干扰，又如：在打电话的时候，有时往往因声音太大或干扰太大而难以听清对方讲话，于是需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪音的仪器。由于诸上原因，具有类似功能的实用电路实际上就是一个识别不同范围的小信号放大系统。所以需要设计一个语音放大电路。二、设计的任务及要求2.1设计的任务1、设计一卡拉OK话筒放大、混合电路，能对话音进行放大，并与录音机中的音乐信号进行混合。2.2设计的要求1、话筒输出电压为5mV，录音机的输出信号电压为100mV，混合级输出电压=125 mV。2、截止频率为为fL=40、Hz，fH=10kHz。3、声音和音乐的音量可调三、音响放大器的基本组成电子混响器话音放大器功率放大器混合前置放大器音调控制器磁带放音机话筒扬声器四、设计方案已知：设计一卡拉OK话筒放大、混合电路，能对话音进行放大，并与录音机中的音乐信号进行混合。话筒输出电压为5mV，录音机的输出信号电压为100mV，混合级输出电压=125 mV。截止频率为为fL=40Hz，fH=10kHz。声音和音乐的音量可调。Av2=3Av1=10话放级 混响级5mv50mv150mv要使话音放大器能正常的放大人的频率范围的声音。人的声音频率范围在40Hz1.1KHz实验原理图1如图一所示电路由话音放大器和混合前置放大器组成，其中A1组成同相放大器具有很高的输入阻抗，能与高阻话筒配接作为话音放大器电路，其放大倍数为 Av1=1+R12/R11=8.5（18.5dB）运放LM324增益为1，带宽为1MHz混合前置放大电路由运放A2组成，这是一个反相加法电路，由图一可得输出电压VO2=-（R22/R21）Vo1+（R22/R23）V12由原理可知第一级放大8.5倍到42Mv，第二级放大三倍，使声音输入信号变为126Mv，由于录音机的信号已经1有100Mv，基本满足要求所以不需要放大。前面两个电容起滤去直流的作用设计电路图图2AV1=1+R1/R6=1+85/10=9.5五、仿真测试话音放大器EWB仿真图三、话音放大器仿真电路图四、话音放大器仿真波形A通道为输出波形B通道为输入波形输入为4.95Mv 输出为47.06Mv从示波器上看输入输出同相，增益为Av1=47.06/4.95=9.5混合放大级EWB仿真图五、混放级仿真电路图六、混放级仿真波形A通道输入B通道输出输入-47.217Mv输出225Mv从示波器输入输出信号反相，Av2=225/47.217=4.7两级放大EWB仿真图七、两级仿真电路图八低的是A通道高的是B通道输入信号为5Mv输出信号为225Mv示波器得出输入与输出信号相反，Av=225/5=45六、电路的安装与调试1、合理布局、分级装调音响放大器是个小型的放大系统，安装前要对整机线路进行合理布局，一般按照电路的顺序一级一级布线，每一级的地线尽量接在一起避免产生自激。安装前应检查元器件的质量，安装时要特别注意一些元器件的引脚的接线不能接错。安装一级调试一级，安装两级要进行级联调试，直到整机安装及调试完成。2、电路调试技术电路调试过程一般先是分级调试，然后是级联调试，最后进行整机调试与性能指标测试。分级调试又分为静态调试和动态调试，静态调试就是将输入端接地，测输出端对地的支流电压。动态调试就是通过示波器对波形的测量，看波形是否满足设计所需要到的要求，元器件的数值是否达到要求。单级电路调试时技术指标很容易达到，但是进行级联调试的时候，由于级间的影响，使结果往往有偏差，可能偏差非常大，甚至不能级联。七、测试结果与分析1、测得各级电压如下话筒输入电压 4.95Mv 话放级输出电压47.06Mv混放级输出电压225Mv2数据处理增益的计算 话放级电压增益 9.507混放级电压增益4.7813误差计算V0/MvV1/MvV2/Mv测量值4.9547.06225理论值547.5228误差1.00%0.92%1.31%误差分析因为这是仿真的实验，在认为的测试数据的时候存在了一定的偏差。元件清单八、心得体会通过这次课程设计让我深刻的体会到了在电子设计过程中应该十分细心，而且应该有全局观。我在设计电路的时候因为没有考虑到后面的电路，只看眼前，不顾后面。结果搞得布线一团糟。而且一开始再造资料的时候花了许多时间，我们应该翻阅相关书籍找比较权威的资料而不是在网上搜到的一些毕业生的资料，这是不靠谱的。俗话说“磨刀不误砍柴工。”这句话应该是我们以后再做课程设计时应该牢记的。首先，应对电路的布局有个整体的考虑，做到原件的布置合理，避免出现短路，断路等情况，而且要尽量使所有元器件分布在整个电路板上，注意对称。在检查电路问题的时候要善于用到探针，这样可以让我们迅速的找到电路的问题，找到自己接错的节点。还有值得注意的就是要有一个清晰的思路，有一个完美的计划，这样做起电路的设计和仿真才能有一定的规划，软件也要会使用。学会软件才能更好的加快自己的工作效率，在在一些没必要浪费的地方减少浪费时间。总的来说做好课程设计需要眼到心到