扩音机电路的设计与实现报告

扩音机电路的设计与实现报告（电子信息工程小实习 ）默认分类 2009-10-17 20:11:17 阅读814 评论27 字号：大中小订阅 一、实验目的1，了解扩音机电路的形成和用途。2，掌握音频放大电路的一种实现方法。3，提高独立设计电路和验证试验的能力。一、摘要扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，主要由运算放大器和集成音频功率放大器构成。电路结构分为前置放大，音调控制，功率放大三部分。前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率，要求效率高，是真尽可能小，输出功率大。三、设计任务要求（1）最大输出功率0.5w，放大倍数400倍以上（2）负载阻抗为8 （3）具有音调控制功能，即用两个点位期分别调节高音和低音。当输入信号为1KHz时，输出为0dB；当输入信号为100Hz时，调节低音电位器可以是输出功率变化12dB；当输入信号为10KHz时，调节高音电位器也可以是输出功率变化12Db （4）输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。 （5）频率响应:当高、低音调电位器处于极不提升也不衰减的位置时，-3dB的频率范围是（6）输入断短路时，噪声输出电压的有效值不超过10mv，直流输出电压不超过50mv，静态电源电流不超过100mA 。所用原器件及测试仪表清单A）所用原器件清单 序号名称数量序号名称数量1电解电容22F117电阻68012电解电容220F218电阻18K13电解电容10F319电阻114电解电容100F120电阻3.3K15电解电容1F121电阻3.9K16二极管1N4001222电阻8.21K17电容0.01F223水泥电阻18电容330 pF124LF353N29电容100 pF125TDA2030A110电容0.1F226散热片111电容0.22F127螺钉112电阻100K42813电阻10K22914电阻22K23015电阻51K33116面包板132红、黄、蓝、白、黑导线若干、剪刀、镊子等B）所用测试仪表1）函数发生器 2）信号源 3）示波器四设计思路设计思路：1.由于话筒提供的信号非常弱，所以需要加一级前置放大器，这级电路放大倍数不需要很高，主要是要求高阻抗，保证低噪声输入和尽可能大的声音信号输入。输出阻抗要低，使得电路具有很强的带负载能力，能够驱动后级的电路。根据这些要求，选择集成运算放大器LF353,LF353属于高输入阻抗低噪声的集成器件，输入阻抗达到，输入偏置电流为，单位增益频率为，转换速率为2.音调控制器是通过电阻电容网络的选频作用来实现音调控制的。输入信号分成两路送到放大器的输入端，一路对低频信号具有选择和调节作用，用大电容实现，另一路对高频信号具有选择和调节作用，用小电容实现。3.根据对输出功率的波形和功率的要求，选用TDA2030A型单片集成功率放大电路，其主要特点是a、上升随率高，瞬态互调失真小；b、输出功率比较大c、外围电路简单，使用方便；d内含各种保护电路，工作安全可靠。五，分块设计和总体设计1、前置放大电路前置放大电路分为两级放大电路。 第一级前置放大电路的增益为：1+R3/R2=11，属于基本的负反馈同相放大电路。在R3的基础上再并上一个100PF的小电容，是利用RC并联电路的阻抗特性，将高频的噪音滤除掉，防止噪音进入放大电路的第一级被放大，对输出结果产生影响。第二级同样是基本同相负反馈放大电路，增益同样为11，其中在负反馈端R5上并联了一个100uF的大电容，目的是为了使电路对低频信号有一个更好的放大作用，输出的信号质量。电路图如下图所示：2、音调控制电路 电路图如下所示:由图可以看出，音调调谐电路把前置放大电路的输出分两路输入到放大器的输入端。一路经过R8、RP1、C6、C7到输入端，并经过R9、RP1 到输出端形成正反馈。另一条经过RP2、R11、C8到输入端。其中第一条电路中C6、C7容量大，对低频信号有影响，C8容量小对高频信号有影响。（1）、中频段时大电容C6、C7视为短路，小电容C8视为开路等效电路为：此时放大电路的增益不受电位器的影响，放大倍数为-1 （2）、低频时C5,C6的影响不可忽视，C8可视为是开路，等效电路为： 此时电路构成一个基本的负反馈反相放大电路，其中电阻R等效为一根导线。由图可知电路的输出通过R9、RP1反馈回来，当向左调节电位器时，电位器接入反馈回路的电阻值就会增大，接入输入端的电阻就会减小，由增益=RF/RI知电路的放大倍数就会增加；当电位器向右滑动时，接入反馈回路的电阻值就会减小，接入输入端的电阻就会增加，由增益=RF/RI知电路的放大倍数就会下降。从而实现调节电位器，即可实现对低音信号的提升和衰减。（3）、高频段时，C6、C7可视为短路，此时的等效电路图为： 由图可知，此电路认为一个基本的负反馈反相放大电路，其调节放大倍数的原理与低频时的原理相同，当电位器向左滑动时，接入反馈回路的电阻值增大，接入输入端的电阻值减小，电路的放大倍数增大。当电位器向右滑动时，接入反馈回路的电阻减小，接入输入端的电阻值增大，电路的放大倍数减小。从而也实现了对高频信号的提升与衰减。4、功率输出放大电路电路图为： 此级电路是最后一级的功率放大电路，此电路用的是TDA2030最基本的一个功率放大电路，它有输出功率大，失真小，外围电路简单，带负载能力强等优点三级电路级联电路图为：六，实验结论1、多级放大电路的第一级的反馈回路中需要在反馈电阻上并一个电容，用来滤除噪音。2、对于特定的频率放大电路，可以通过串联电容的方法来调节电路中阻抗的大小，使得电路的性能更好。3、在将直流源接到电路中时，需要接一大一小两个电容，以最大程度的滤除谐波分量，防止谐波对电路的影响七，实习体会。这次实验所做实验是扩音机放大电路的设计与实现，总的来说，我在这次的实习中学到了很多课堂上没有的知识，调试电路的能力和处理自激的能力要求比较高并且我对这次的实习是热情高涨的，学会如何通过连接滤波电容等方法来保证电路中出现的谐波分量最少，不过，在最后关头的时候，我的电路居然没出现波形，开始的时候真的慌了，后来才发现，是接触不好的问题。通过这次实践觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西，那种小小的自豪感，不言而喻；再者，通过小实习，加强了我们的动手实践能力，作为电子信息专