实验五；音响放大器设计；吴健雄学院

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1、东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第5次实验实验名称：音响放大器设计院（系）：吴健雄学院专业：电类强化班姓名：学号：610111实验室:101实验组别：同组人员：实验时间：2013年6月6日评定成绩：审阅教师：实验五音响放大器设计【实验内容】设计一个音响放大器，性能指标要求为：功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作)额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%)负载阻抗10Ω频率响应fL≤50HzfH≥20kHz输入阻抗≥20kΩ话音输入灵敏度≤5mV音调控制特性(扩展)1kHz处增益为0dB

2、，125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围1.基本要求功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%)负载阻抗10Ω频率响应fL≤50HzfH≥20kHz输入阻抗≥20kΩ话音输入灵敏度≤5mV2.提高要求音调控制特性1kHz处增益为0dB，125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。3.发挥部分可自行设计实现一些附加功能【实验目的】1.了解实验过程：学习、设计、实现、分析、总结。2.系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识，在单元电路设计的基础上，利用multisim软件工具设

3、计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。3.通过设计、调试等环节，增强独立分析与解决问题的能力。【报告要求】1.实验要求：(1)根据实验内容、技术指标及实验室现有条件，自选方案设计出原理图，分析工作原理，计算元件参数。音响放大器主要有以下几个模块：1.话音放大器电路图如下：由设计性能指标要求可知，放大器的输入阻抗要达到20KΩ以上，这是因为话筒的输出信号一般比较小，只有几毫伏，输出阻抗可高达20KΩ，为了使信号通过话音放大器放大后不失真，所以输入阻抗要比较大。比例放大电路有两种方式，同相比例放大电路和反向比例放大电路。其

4、中，反向比例放大电路的输入阻抗为输入端电阻和反馈电阻的并联，难以达到20KΩ以上，而同相比例放大电路的阻抗是非常大的，可以轻松满足20KΩ以上的要求，所以本电路采用同相比例放大电路。其中，放大倍数的计算表达式为：其中R2为电位器，使得增益可调，在实验中一般是调节R2使得话音放大电路的增益为10左右。1.混合前置放大器：电路图如下：混合前置放大电路的的作用是将MP3输入音频与话音混合后进行放大。为了达到这一功能，很容易想到使用反向比例求和电路。电路中输入于输出的关系式为：其中，V1，V2分别为话音放大器输出与MP3音频输入。

5、R6、R7都使用电位器，方便在实际调试电路的时候调节输出功率，同时也可以作为整个音响放大器的音量调节器。1.音调控制器：电路图如下：音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低。音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减，中音频增益保持不变。所以，音调控制器的电路由低通滤波器与高通滤波器共同组成。上图为运放负反馈音调控制电路。该电路调试方便，反馈的存在使得信噪比较高。低音调节时，当R13滑臂到左端时，C8视为短路，低音信号经过R11,R14直接送入运放；而低音输出则经过R12,R13,R14负反馈送入运放，负

6、反馈网络阻抗愈大，负反馈量愈小，放大倍数愈大，因而低音提升量随R13动臂从中心点向左滑动而逐渐增至最大；当R13滑臂到右端时，则刚好与上述情形相反，因而低音衰减最大。不论R13的滑臂怎样滑动，因为C8,C9对高音信号可视为短路，所以此时对高音信号无任何影响。高音调节时，当R16滑臂到左端时，高音信号经过C11、R15直接送入运放；而高音输出则经过R16、R15、C11负反馈送入运放，负反馈量最小，因而高音提升最大；当R16滑臂到右端时，则刚好相反，因而高音衰减最大。不论R16的滑臂怎样滑动，因为C11对中低音信号可视为开路

7、，所以此时对中低音信号无任何影响。综上，电路可以达到高频、低频放大或衰减，中频基本不变的要求。1.功率放大器：电路图如下：功放部分的电路图使用的是老师提供的参考电路图。参数计算：由深度负反馈的原理可知，功率放大电路的增益约为：又且RL≈8Ω，vi≈200MV，功率要大于0.5W，所以由以上两式可以计算得到电路中要求增益约为10左右。(2)利用EDA软件进行仿真，并优化设计（对仿真结果进行分析）。1.话音放大器：仿真波形图：输入输出其中CH2为输入，CH1为输出，电压增益约为8.5。实际上是可以通过调节100K电位器来达到电

8、路所需的增益的，所以符合要求。1.混音前置放大器：仿真波形图：输入2输入1输出其中，CH1和CH2分别为两个输入，CH3为输出。可以看出CH3无论是波形还是参数都非常符合两个输入信号叠加后的理论波形，所以该电路符合要求。2.音调控制器：输入输出此图为频率为1KHZ时的输入与输出波形，可以看出输入与输出波