音响系统放大器设计内容.doc

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1、音响系统放大器设计一、设计任务与要求1．一般说明：音响系统中的放大器决定了整个音响系统放音的音质、信噪比、频率响应以及音响输出功率的大小。高级音响中的放大器通常分为前置放大器和功率放大及电源等两大部分。前置放大器又可分为信号前置放大器和主控前置放大器。信号前置放大器的作用是均衡输入信号并改善其信噪比；主控前置放大器的功能是放大信号、控制并美化音质；功率放大器及电源部分的主要功能是提供整机电源及对前置放大器来的信号作功率放大以推动扬声器。其组成框图如图所示：均衡放大器话筒放大器音调控制放大器噪声滤波器功率放大器电源信号前置放大器主控前置

2、放大器唱机话筒调谐器扬声器平衡调节音量调节2．设计任务：设计一个音响系统放大器。具体要求如下：⑴负载阻抗；⑵额定功率；⑶带宽≥；⑷失真度；⑸音调控制低音（100Hz）±12dB;高音（10kHz）±12dB;⑹频率均衡特性符合RIAA标准；⑺输入灵敏度话筒输入端≤5mV;调谐器输入端≤100mV;⑻输入阻抗Ri≥500kΩ;⑼整机效率η≥50%；一、方案设计与论证本设计由语音放大器、电子混响器、混合前置放大器、音调控制器及功率放大器五部分组成。此设计方案具有使用元件少，电路简单明了等特点。其工作原理如下：当语音信号由话筒输出后，进入语

3、音放大器放大并传入电子混响器产生混响效果。混响后的信号连同磁带放音机产生的信号一同进入混合前置放大器，并进行放大。放大后的信号进入音调控制器，然后进入功率放大器进行功率放大后，由扬声器输出声音[1]。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点，因此本设计采用晶体管件设计放大器。还可以配合来自声源特别是数码声源的音质而设计和使用。它不会使声音降级。此外它还具有效率高，电力损失小等优点。语音放大器话筒扬声器功率放大器音调控制器混合前置放大器电子混响器磁带信号音响放大器各部分的作用：1．话筒放大器：由于话筒的输出

4、信号一般只有5mV左右，所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号，其输入阻抗应该远大于话筒的输出阻抗。1．电子混响器：电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。2．混合前置放大器：将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大。3．音调控制放大器：音调控制放大器的作用是实现对低音和高音的提升和衰减，以弥补扬声器等因素造成的频率响应不足。4．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，希望输出功率尽可能大，输出信号的非线性失真度尽可能小，效率尽可能大。功

5、率放大器有常见的单电源供电的TTL电路和正负双电源供电的OCL电路。有集成运放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芯片。2.1放大电路的比较与论证方案一采用uA741运算放大器设计电路，uA741通用高增益运算通用放大器，早些年最常用的运放之一，应用非常广泛，为双列直插8脚或圆筒8脚封装。工作电压±22V，差分电压±30V，输入电压±18V，允许功耗500mW。方案二采用LM324通用四运算放大器，双列直插8脚封装，内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。它有5个引出脚，其中“+”、“-”

6、为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。方案选取：uA741是通用放大器，性能不是很好，满足一般需求，而LM324四运放大器具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点。本设计放大倍数不高，LM324能达到频响要求，故选用LM324四运放大器。2.2音频功率放大电路的比较与论证方案一采用SL34集成功率放大器，SL34是低电压集成音频

7、功放，功耗低、失真小，工作电压为6V，8负载时，输出功率在300mW以上。主要用于收音机及其它功放。方案二LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386电源电压4--12V，音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制造的，它的电源电压范围非常宽，最高可使用到15V，消耗静态电流为4mA，当电源电压为12V时，在8欧姆的负载情况下，可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为50K。方案三TDA2030芯片所组成的功放电路，它是一款

8、输出功率大，最大功率到达35W左右，静态电流小，负载能力强，动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器，电路简洁，制作方便、性能可靠的高保真功放，并具有内部保护电路。方案选取：本课题要求音响放大器的输出功率在10W，然而LM3