语音放大电路设计报告

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1、武汉理工大学《模电课程设计》附件1：学号：0121112370724课程设计题目语音放大电路的设计学院专业通信工程班级通信GJ1101姓名董沛指导教师许建霞2013年1月6日17武汉理工大学《模电课程设计》语音放大电路的设计1绪论1.1课题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，常常需要能依据故障设备的异常声响来寻找故障，这种异常声响的频谱覆盖面往往很广，需要高亮度的声音以传达消息，例如校园广播，大型会议等，而仅仅凭人们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

2、时，有时往往因声音太大或干扰太大而难以听清对方讲的话，于是需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器……诸如以上原因，具有类似功能的实用电路实际上就是一个能识别不同频率范围的小信号放大系统。所以本课题要求采用集成运算放大器完成语音放大电路。有利于培养我的技开发能力和创新精神，并有一定的实用意义。2实验目的通过实验培养市场素质，工艺素质，自主学习能力，分析问题解决问题的能力及团队精神；通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。3设计原理3.1已知条件扬声器功率放大器有源滤波器前置放大器输入信号→→→→17武汉

3、理工大学《模电课程设计》语音放大器是一个典型的多级放大器，其框图如上图所示，前置级主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要求要宽，噪声要小。有源滤波器主要实现对输入信号高低音的调整。功率放大级主要决定了输出功率的大小，非线性失真系数等指标,要求效率高，失真尽可能小，输出功率高。因为=5w,所以此时的输出电压=4.5V，要使输入为10mV的信号放大为4.5V的输出，所需要的总放大倍数为4503.2性能指标1）前置放大器(1)输入信号Uid≦10mＶ;(2)输入阻抗Ri=100KΩ；(3)共模抑制比KCMR≧60dB。2）有源带通滤波器带通频率范围

4、３００Ｈｚ～３ＫＨz。3）功率放大器①最大不失真输出功率Ｐomax≥5W;②负载阻抗ＲL＝４Ω；③电源电压＋５Ｖ，＋１２Ｖ，4）输出功率连续可调①直流输出电压≤５０mV(输出开路时)；②静态电源电流≤１００mA(输出短路时)。3.3要求1)选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。2)置放大电路的组装与调试测量置放大电路的差模电压增益AUd、共模电压增益AUc、共模抑制比KCMR、带宽BW¬1、输入电压Ri¬等各项技术指标，并与设计要求值行比较。3)源带通滤波电路的组装与调试测17

5、武汉理工大学《模电课程设计》量有源带通滤波电路的差模电压增益AUd、带通BW1，并与设计要求进行比较。4)功率放大电路的组装与调试测量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率P¬¬DC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。5)整体电路的联调与试听6)应用Multisim软件对电路进行仿真分析3.4原理与参考电路3.4.1前置放大电路由于信号源提供的信号非常微弱，故一般在音调放大级前加一级前置放大级在测量用的放大电路中，一般传感器送来的直流或低频信号，经放大后多用单端方式传输。典型情况下，信号的最大幅度可能仅有若干毫伏，共模噪声可能高达

6、几伏。放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度至关重要，放大器本身的共模抑制特性也是同等重要的问题。因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。在设计前置小信号放大电路时，可参考运算放大器应用的相关设计；17武汉理工大学《模电课程设计》不同方案比较：缺陷与不足：由于电路过于简单，不能对电路的整体增益进行合理的调节，而且反馈电路中没有电容，不能控制由于电路温度升高而引起的温度飘逸，误差较大；而且在电路中无串联电容使得电压稳定性不好，而且进入滤波电路的直流分量过大，引起噪声过大3.4.2有源滤波电路有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤

7、波电路。有源滤波电路的种类有低通（LPF）、高通（HPF）、带通（BPF）、带阻（BEF）滤波器，本实验着重讨论典型的二阶有源滤波器。不同方案比较：17武汉理工大学《模电课程设计》缺陷不足：电路基本符合要求，但是反馈电路中没有电容，不能控制温度漂移，R5与R6应该换成滑动变阻器，便于调节电路中的电流3.4.3功率放大电路功率放大的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，转换功率尽可能高。非线性失真尽可能小。不同方案比较：17武汉理工大学《模电课程设计》比较：该电路基本符合要求，但是Multisim10中没有TD2003这个元件，不便于进行仿真，故我们利用