音响放大器设计-东南大学电子电路实践报告

音响放大器设计-东南大学电子电路实践报告

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时间:2019-09-07

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1、LimsEER电子实验报告东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电子电路实践第次实验实验名称:音响放大器设计院(系):专业:姓名:学号:实验室:实验组别:同组人员:实验时间:生评定成绩:审阅教师:功能要求额定功率负载阻抗频率响应输入阻抗话音输入灵敏度音调控制特性(扩展)1.基本要求功能要求额定功率负载阻抗频率响应输入阻抗话咅输入灵敏度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:话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作)30.5W(失真度THDW10%)10Q/L^50Hz/

2、H^20kHz220kQW5mV1kHz处增益为OdB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围话筒扩咅、咅量控制、混咅功能20.5W(失真度THDW10%)10Q/lW50Hz/H^20kHz220kQW5mV2.提高要求音调控制特性1kHz处增益为OdB,125Hz和8kHz处有±22dB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

3、工具设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°话音放大器:由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输岀阻抗可能高达到20ko所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到20kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。话筒接入后可能会啸叫,这一般是话筒外壳接地不善引起的。在话筒输入和地直接接一47uF电容,啸叫基本消除

4、。由于话筒的输出信号一般只有5诃左右,而输出阻抗达到20kQ(也有低输出阻抗的话筒,如20Q,200Q等),所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号(取频率1kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。话筒放大器由如图所示电路组成,即由A1组成的同相放大器,具有很高的输入阻抗,能与高阻话筒配接作为话筒放大器电路。满足:Uo=(1+R4/R1)Ui,取RF=100KQzRl=20KQ其放大倍数AVI为:AV1=1+RF/R1=6电路中的电容均用来滤波。混合前置放大器:从图中可以看出,输出电压与输入电压之间

5、的关系为:—式屮,V,I&R2丿为话筒放大器的输出信号,片2为放音机的输出信号。在实验过程屮可调节电位器R1和R2以调整增益。音调控制器:图a.音调控制曲线咅调控制器的作用是控制、调节咅响放大器输出频率的高低,控制曲线如图a折线所示。由图可见,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。因为电容C2=C3»C4,所以在中、低音频区,C4可视为开路,而在中、高咅频区,C2、C3可视为短路。低音调节时,当Rpl滑到左端时,C2被短

6、路,C3对低音信号容抗很大,可视为开路;低音信号经过Rl、R3直接输入运放,输入量最大;而低音输出经过R2、Rpl、R3负反馈输入运放,负反馈量最小,因而低音提升最大;当Rpl滑到最右边时,与上述情形相反,因而低音衰减最大。不论Rp怎样滑动,因为C2、C3对高咅信号可视为短路,对高咅信号无任何影响。高音调节时,当Rp2滑到左端时,因C4对高音可视为短路,高音信号经R5、C4输入运放,输入量最大;而高音输出则经过Rp2,R5负反馈送入运放,负反馈量最小,因而高音提升最大;当Rp2滑借滑到最右端时,则刚好相反

7、,因而高音衰减最大。不论Rp2滑借怎样滑动,因为C4对中低音信号可视为是开路的,所以此时对中低音信号无任何影响。功率放大器:功率放大器给音响放大器的负载提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能的大,输出信号的线性失真尽可能的小,效率尽可能的高。功率放大器的常用形式有OTL电路和OCL电路等。有用专用集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器。此处采用OCL功率放大器电路。veeVE功放的电压增益为:V」P足二]

8、他+陥KKr2若取R2=lkQ,则r3+RP1=19kQ

9、.现取R3=10kOzRP1=100kQo如果功放级前级是音量控制电位器(设4.7kQ),则取Rl=47kQ以保证功放级的输入阻抗远大于前级的输出阻抗。若取静态电流lo=1mA,因静态时Vo=0,故可得R"R的R4则R4=11.3kQ取标称值llkQo其他元件参数的取值如图所示。(2)利用EDA软件进行仿真,并优化设计(对仿真结果进行分析)。话音放大器:MPos:OsMEASURECH2Pk-Pk59.9mVCH1Pk-Pk1

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