模拟电子技术-课程设计

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1、哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）具有消除环境噪声、音调控制的扩音系统崔岩哈尔滨工业大学2008年3月29哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）摘要扩音系统就是对音频信号进行功率放大的系统。扩音系统在生产生活中具有十分广泛的用途。现在我们通过对扩音系统的原理及构成设计一个能消除环境噪声并且可以进行音调控制的BTL功率放大扩音系统。我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。按照设计的方案进行仿真以及调试，观察仿真效果并与课题要求的性能指标进行对比。最后分析误差产生的原因以及改进的方案。关键词：环境噪声

2、；音调控制；功率放大；误差分析29哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）目录目录2第1章绪论31.1课题背景及意义31.2有关说明31.3软件环境3第2章方案审计框图与比较4第3章单元电路设计、元器件选择与计算53.1电源电路单元53.2噪声消除单元53.3中间级放大单元73.4音调控制单元83.5BTL功率放大单元14第4章整机电路的工作原理16第5章电路的调试、仿真与数据分析165.1电源电路单元仿真165.2噪声消除单元仿真165.3中间级放大单元仿真185.4音调控制单元仿真185.5BTL放大仿真单元仿真215

3、.6数据分析21第6章结论与体会236.1课题指标完成情况236.2总结与收获23附录241元器件列表242整机电路原理图273印刷电路板图284参考文献2929哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）第1章绪论1.1课题背景及意义近年来，人们生产生活水平稳步提高。电脑、MP3、CD机、随身听等娱乐设备迅速普及，现代化电子教学迅速推广，电子设备的推广给国家和人民带来了极大的方便。因为电子设备的普及，音响设备在现实生活中的应用也变得越来越广泛。同时也导致了扩音系统设计的高速发展。扩音电路最基本的功能在于将原有音频信号进行放大

4、后输出。而现在随着各种新的设计理论不断产生，扩音系统的发展趋势是高保真化、数字化以及小型化。高保真的定义是与原来的声音高度相似的重放声音，也就是在扩印过程中消除噪音使声音不失真；数字化是指扩音电路实现自动调节功能声音的大小、音调等性能。现在我们要设计的就是这种能够达到消除噪声以及自动控制音调的扩音电路。1.2有关说明已知技术参数和设计要求：1.采用差分电路，消除环境噪声（按学号确定AV=27）2.采用有源音调控制器控制音调（按学号确定提升、衰减量db=27）3.采用BTL功率放大器，使电路最大输出BTL功率（按学号确定

5、PW=27）4.便携式电池6伏供电5.话筒：采用驻极体话筒6.扬声器：阻抗选择范围：4Ω、8Ω、16Ω、32Ω；功率选择范围：1W，2W，4W，5W，8W，10W，15W，20W，25W，30W1.3软件环境1．PROTEL99SE2.Multisim1029哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）第2章方案审计框图与比较本课程设计电路分成四个模块进行设计，方案框图如图1：图1：设计方案框图第一模块是利用差分放大电路进行噪音消除。此模块可选用三极管或运算放大器进行设计。其中三极管电路简单，器件常见，并且由三极管组成的具有恒

6、流源的差分放大电路性能较好，三极管电路缺点是三极管值不稳定，易发生变化。现选择三极管设计本模块，经耐心调试，可使其达到所要求的指标。本模块预计使其差分信号放大倍数为27。第二模块是中间级放大电路，可选用三极管或运算放大器进行设计。因集成运算放大器精度高，且容易控制输入电阻以满足前一级对负载的要求本模块，所以采取运放设计本模块。本级对小信号进行放大，以达到最后的最大输出功率的要求。第三模块是音调控制电路模块，本模块使用运放反相放大，改变电容值，进而对频率产生影响，使其对不同频率的音频信号进行提升或衰减的控制。本模块预计使

7、电路的最大衰减量及最大提升量为∓27dB。第四模块是BTL功率放大模块，本模块采用集成芯片TDA2030。TDA2030优点是工作电压范围大，精度高，输出功率较大。本模块预计使其最大输出功率为27W。29哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）第3章单元电路设计、元器件选择与计算3.1电源电路单元本模块使用运算放大器LM324来进行直流电源的转换。利用利用运算放大器的同相放大使电源的输出电压为+12V，利用运算放大器的反相放大使电源的输出电压为-12V。LM324电源电压变化范围大，因此可以直接使用6V电池作为电路电源。电

8、路原理图如图2所示：图2：电源转换电路图其中运放U1A输出端输出+12V电源，U2A输出端输出-12V电源。3.2噪声消除单元消除噪声的系统采用具有恒流源的差分放大电路实现，电路中三极管、、和采用常用的2N2222A型三极管，其值为200。三极管、与电阻、、、及电位器共同组成差分放大单元的基本电路。三极管、与电阻、、共同组成恒流源