扩音机实验报告

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1、电子电路综合设计实验--------扩音机电路的设计与实现学院：电子工程学院班级：姓名：学号：班内序号：电子测量与电子电路综合设计实验报告一、实验课题：扩音机电路的设计与实现二、摘要：扩音设备的作用是把话筒、录放卡座、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号，主要采用运算放大器和集成音频功率放大电路来构成扩音机电路。关键词：增益、前置放大、音调调节、功率放大、失真。三、设计任务要求1、基本要求：a）设计实现一个对华通输出信号具有放大能力的扩音电路，设计指标及给定条件为：1）最大输出功率0.5w2）负载阻抗为8欧姆3）具有音调控制功能，即用两个电位器分别调节

2、高音和低音。当输入信号为1kHZ时，输出为0dB；当输入信号为100HZ正弦时，调节低音电位器可使输出功率变化±12dB；当输入信号为10kHZ正弦时，调节高音电位器也可使输出功率变化±12dB。4）输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。5)频率响应：当高低音调电位器处于不提升也不衰减的位置时，-3dB的频率范围是80HZ~6KHZ，即BW=6kHZ。6）输入端短路时，噪声输出电压的有效值不超过10mV，直流输出电压不超过50mV，静态电源电流不超过100mA。b）设计电路，用PROTEL软件绘制完整的电路原理图，实际搭建电路进行调测，完成所需要的功能。2

3、、提高要求：提出其他扩音机设计方案。四、总体设计1、总体结构框图：功率放大音调控制前置放大→→→→话筒输入扬声器输出图1系统原理框图2、电路基本原理及设计思路：前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低、频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高、是真尽可能小、输出功率大。设计时首先根据技术指标的要求，确定各级增益的分配，然后对各级电路进行具体的设计。因为Pomax=0.5w，输出电压Uo=4V,要使输入为5mV的信放大为4V,所需总的放大倍数为800.扩音机中各

4、级增益分配为：第一级电压放大倍数为100；音调控制中频电压放大倍数为1；功率放大级电压放大倍数为8.五、具体设计：1、前置放大级由于话筒提供的信号非常弱，一般在音调控制器前面加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器采用集成运算放大器LF353。LF353是一种双路运算放大器，属于高输入阻抗低噪声的集成器件。其输入阻抗达到10000MΏ.单位增益频率为4MHz。前置放大级由LF353构成两级放大电路。第一级放大电路的Au1=10，Au2=10.原理图如下：图2前置放大级电路图2、音调控制器的设计音调控制器的功能是根据需要按一

5、定的规律控制、调节音响放大器的频率响应，更好的满足人耳的听觉特性。一般的音调控制器只对低音和高音的增益进行提升或衰减，而中音信号的增益不变。原理图如下：图3音调控制电路图音调控制的关键是电阻电容网络的选频作用。输入信号通过两个之路送入输入端用RP1、RP2两个滑线变阻器分别控制高音和低音，达到低音提升、高音衰减和高音提升、低音衰减的功能。为了使电路获得满意的性能，下面条件必须具备：1）信号源内阻（即前一级的输出阻抗）不大。2）用来实现音调控制的放大电路本身有足够的开环增益。3）C6、C7容量要适当，其容抗跟有观电阻相比，在低频时足够大、在高频时足够小；而C5的选择应该使

6、它的容抗在低、中频时足够大、在高频时足够小。4）RP1、RP2的阻值远大于R8、R9、R10、R11。当R8=R11时，该音调电路的中频电压增益约等于1.其频率响应曲线大致如下：图4音调控制器频率响应曲线3、功率输出级的设计功率输出级的电路结构有多种形式，这里选用TDA2030A型单片集成功率放大电路，主要特点是：a、上升速率高、瞬态互调失真小；b、输出功率比较大，单片的TDA2030A的输出功率可达18w；c、外围电路简单，使用方便；d、采用5脚单列直插的封装形式，体积小；e、内含各种保护电路，工作可靠安全。第三级的原理图如下：图5TDA2030A型单片集成功率放大电

7、路4、系统总体电路图：图6系统总体电路六、所实现的功能说明1、第二级的音调控制测试：当输入峰峰值为Vin=5mV的正弦信号时，第一级输出Vo=0.56V，调节音调控制器，可以测得不同频率下第二级的输出列表如下：100Hz1kHz10kHzVmax1.50v0.56v1.08vVmin0.22v0.56v0.45v2测试电路的高低音提升与衰减功能低音提升，高音衰减f（Hz）Vout（V）f（Hz）Vout（V）2001.0015000.562500.8620000.563000.8025000.563500.7430000.564000.7