设计报告设计报告模板--- 音响电子

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1、一、设计任务和要求设计一个集成电路音响放大器，设计要求如下：⑴、输出功率（℅）；⑵、负载阻抗；⑶、频率响应～～⑷、音调控制特性处增益为0dB，100Hz和10kHz处有12dB的调节范围。；⑸、输入阻抗。二、设计思路根据设计任务，集成电路音响放大器基本组成框图如图1-1和1-2所示，为音响效果更好，还可以加接电子混响。图1集成音响放大器组成框图（一）、方案论证确定整机电路级数，分配各级电压增益电路系统总电压增益。考虑到实际电路中会有损耗，取（输入5mW，输出功率最大为1W）。各级增益分配如下：第12页共12页图2集成电路音响放大器（参

2、考）电路图第12页共12页⑴、音调控制级f=1kHz，增益为1（0dB），但实际电路有可能产生衰减，取（-2dB）。⑵、集成功放电路增益应较大，取（29.5dB）。⑶、话筒放大级，采用集成运放电路构成，。（二）、电路设计与电路参数的计算⑴、功率放大电路根据额定输出功率、负载的要求来选择集成块。OCL集成功率放大器的内阻较大，约为1～，因此，若选择太大，会增加功放内部功耗而烧坏集成块。一般要求功放内阻。假设我们选择TDA2030为例进行设计。集成电路手册中提供的在负责下额定输出功率为，为了保证电路安全可靠的工作，一般要求。电源电压EC（

3、在单电源供电时）应满足：，考虑到功率管存在的饱和压降和反射极电阻的降压的作用，取。1．直流偏置电路及偏置电阻的确定图3TDA2030集成功率放大器电路第12页共12页图1-3中TDA2030既可用正负对称双电源供电，也可用单电源供电，本电路采用单电源供电，TDA2030输出端的直流电位为，通过反馈电阻使反向输入端的直流电位也为，为使同相端与反相端的直流电位对称，采用和分压取得的电位经过加到同相端。偏置电阻通常为几～几百，阻值太小，电源能量损耗大，阻值太大，集成块的漂移电流的影响不可忽略。在此取，，为旁路电容。取值为。本级与前级之间采用

4、电容耦合，以免前后级的直流工作状态彼此前后影响。2．交流工作状态及元件参数计算本级电路采用同相输入，接入，保证有适当高的输入电阻。，，组成交流负反馈电路，为使反相端和同相端的直流电阻对称，应有=105，取。同相输入放大器的增益，倍（根据设计要求）。取。隔直电容大小应该是在下限频率上的容抗远小于。取。输出耦合电容的容量应满足的要求。，取。、、用来消除自激，同时TDA2030管脚与外电路的连接线应尽可能短，耦合电容满足，取。⑴、音调控制器电路音调控制器是控制、调节音响放大器输出频率高低的电路，其控制曲线如图1-4所示。第12页共12页图4

5、音调控制曲线图中——中音频率，要求增益；：低频转折频率；：中音频转折频率；：中音频转折频率；：高音频转折频率。音调控制器设计音调控制器如图1-2中由及外围电路组成。根据题意：100Hz和10kHz处有调节范围。即，，代入得：同理，得图5音调控制电路第12页共12页从图1-4中可见，音调控制器只对低音频或高音频进行提升或衰减，中音频增益保持不变。音调控制器是由低通滤波器和高通滤波器共同组成。实现此方案，可有两种形式。一种是专用集成电路，外接发光二极管频段显示，可看见各频段的增益提升与衰减的变化情况，在高中档收录机、汽车音响设备中，一般采

6、用音调控制集成电路电路；另一种是采用集成运放构成音调控制器电路，如图1-5所示。设：，在中音频区，可视开路。在高音频区，，可视短路。1、低频时情况由于电容的容量较小，在低频时可视为开路。图1-6a为的滑臂在最左端，对应于低音频提升最大的情况；图1-6b为的滑臂在最右端，对应于低音频衰减最大的情况。图6a音调控制器(低音频提升最大情况)图6b音调控制器(低音频衰减最大情况)第12页共12页当时，电路是一阶有源低通滤波器，图1-6a幅频特性表达式为：当时，可视为开路，运放输入端为虚地，输入电流，忽略，从表达式（1）中可得：当时，，，代入得

7、：电压增益相对下降了3当时，，时电压增益相对下降了17。当，电压增益衰减速率倍频程。对应1-6b，低频衰减最大的情况第12页共12页和低频提升电路同样的分析方法，对于低频衰减电路，在中频区增益为0，时，增益为-3，时，增益为-17，时，最大衰减为-20。2．高频时的情况当时，、短路，音频控制器高频等效电路如图1-7。与、组成星形联接，转成三角形联接。当图7音调控制高频等效电路图1-8a电路为滑臂在最左端时情况，对应于高频提升最大的情况，相当于一阶高通滤波器。幅频特性表达式：第12页共12页图8a音调控制器(高频提升最大情况)图8b音调

8、控制器(高频衰减最大情况)和可视为负载，比上一级电路输出电阻大得多，故对第二级输入电压数影响可以忽略。通过分析可得：，开路，，，，，，时，视为开路，电压增益为。第12页共12页，电压提升速率为倍频程。同理，可得出高频衰减