语音放大器的设计[优秀作品

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1、电子电工教学基地实验报告实验课程：模拟电路实验及仿真实验名称：语音放大电路的设计撰写人：章叶满组员：朱超杨硕14/14一、设计目的及要求【设计目的】1.通过实验培养学生的市场素质，工艺素质，自主学习的能力，分析问题解决问题的能力以及团队精神。2.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。【设计要求】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原件参数。2）前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的差模电压增益

2、AU、共模电压增益AUc、共模抑制比KCMR、带宽BW、输入电压Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。3）有源带通滤波器电路的组装与调试测量有缘带通滤波器电路的差模电压增益AUd、带通BW，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PDC、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【性能指标】1.前置放大器：输入信号：Uid≤10mV输入阻抗：Ri≥100kW2.有源带通滤波器：频率范围：

3、300Hz～3kHz增益：Au=1。3.功率放大器：最大不失真输出功率：Pomax≥1W负载阻抗：RL=8W（4W）电源电压：+5V，+12V，-12V4.输出功率连续可调14/14直流输出电压≤50mV静态电源电流≤100mA二、总原理框图及总电路图1.语音放大电路由“输入电路”、“前置放大器”、“有源带通滤波器”、“功率放大器”、“扬声器”几部分构成：2.实验总电路：三、设计思想及基本原理分析。【设计思想】输入端采用麦克风形式，声音通过麦克风输入前置放大电路，进行一次放大后输入二阶有源带通滤波电路，对通频带（300Hz-3000Hz）以

4、外的信号进行滤波，以14/14消除杂音，最后将经过放大和滤波的信号输入功率放大电路，进行功率放大后将声音通过扬声器输出。【基本原理】1．前置放大电路前置放大电路可采用两级负反馈放大器、差分放大电路，也可以用集成运放构成的测量用小信号放大电路等。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。一般来说，信号的最大幅度可能仅有几毫伏，共模噪声可能高达几伏。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

5、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；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。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。四、单元电路分析，元件介绍和元件参数计算。【前置放大电路】方案一：方案二：14/14方案一是一级放大，其增益过小，且不够稳定，带动不起后级电路。因此，在前置放大器的选择上，我们采

6、用方案二的两级放大。运算放大器使用LM324。通过第二级放大电路中的电位器来调节放大的倍数。这个电路非常简单，而且原理清晰。通过仿真可知，输出很完整，基本上没有噪声。在第一级放大电路中，AU1=1+R3/R1=1+10≈10。在第二级放大电路中，AU2=1+（R10+R5）/R6≈1～100。所以总的放大倍数为：AU=AU1.AU2≈100～200。前级放大部分最终设计电路如下：【带通滤波器设计】方案一：方案二：方案二高通与低通是分开做的，在满足LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率的条件下，把相同元件压控电压源滤波器的LPF和HPF

7、串联起来可以实现带通滤波器的功能，而且带通滤波器的低频截止频率fL由HPF的截止频率决定，高频截止频率fH有LPF的截止频率决定。与方案一相比较，方案二的通带较宽，通带截止频率易于调整。因此，我们采用的带通滤波器是方案二，电路图如下图所示，能抑制低于300Hz和高于3000Hz的信号。带通滤波器最终14/14设计电路如下：高通部分：令C2=C3=C=0.1µF，R12=2R8,由已知条件：fH=1/(2лCR12R8)=3000Hz，得R12≈7.5KΩ，R8≈3.74kΩ。低通部分：令C4=2C5=0.022µF，C5=0.01µF同理可

8、得R7=R9=R,由已知条件：fH=1/(2лRC4C5)=300Hz，得R7=R9=R≈3.74kΩ。【功率放大电路设计】方案一：采用TDA2030作为功率放大器方案二：采用L