模拟电子技术课程设计-音响放大器设计

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1、音响放大器设计专业：班级：设计题目:音响放大器设计设计者：学号：指导老师：组员：设计时间：-20-音响放大器设计二设计任务书1.设计课题音响放大器设计2.功能要求具有话音放大、音调控制、音量控制、电子混响、卡拉OK伴唱等功能3.已知条件集成功率放大器LA4102一只，高阻话筒20KΩ一个(输出信号为5mv)，集成运算放大器LM324三只，10Ω/2W负载电阻一只，8Ω/0.1W扬声器一只，磁带录音机一台，电源电压+VCC为+9伏，VEE为-9伏。4.主要技术指标额定功率：Po≥0.3W(g<3%)；负载阻抗

2、：RL=10Ω；截止频率：fL=50Hz，fH=20kHz；放大倍数：AVL=AVH≥20dB；输入阻抗：Ri>>20KΩ。5.仪器设备低频信号发生器EE1641B1台失真度测量仪1台晶体管毫伏表DA-161台数字万用表UT20031只双踪示波器COS5020或TDS2101台实验万能板1块直流稳压电源(双路输出)1台元器件及工具1盒6.测量内容与要求测量频率为1KHz时的输出功率P。及整机电压增益Av.三设计方案的选择与比较论证方案一：采用锁环频率相合成技术外加音响放大器采用锁相环频率合成技术，先用锁相环

3、频率合成产生一定范围的频率，在通过传感器把接收到的频率信号转化音频信号。在通过低通滤波器把频率控制在音频所需要的频率范围。-20-音响放大器设计它的优点就是工作频率可调也可以达到很高的频率分辨率；缺点是要求使用的滤波器通带可变，实现很困难。具体方案如图1所示：晶振整形电路R分频器鉴相器环路滤波器压控振荡器可变分频器图1锁环频率相合成技术框图方案二：采用直接数字式频率合成器DDS技术外加音响放大器采用直接数字式频率合成器(DDS)，是用RAM存储所需波形的量化信息，按照不同频率要求以频率控制字K为步进对相位增

4、量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存放在内存里。DDS具有相对带宽很宽、频率转换时间极短、频率分辨率高等优点；另外，全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度也可实现程控。但在方案中需要一块FPGA,一块双口RAM,那么设计的成本较高。同时电路也不好仿真。实现起来也比较困难。方案三：采用直接给定的音频信号外加音响放大器采用直接所定的音频信号，是由MP3现代音频信号设备，直接给音响放大器。此电路简单，其优点是：在音频信号具有直接给定的音频频率，在频率方面没有失真效果，而且具有混响器的效果。本次设

5、计采用这种方案主要是因为：它的设计简单可靠，软硬可相互补充各自的缺点。同时音响效果也比较好。-20-音响放大器设计音响放大电路设计由三部分组成:混合前置放大模块，音调输出控制模块，功率放大模块。混合前置放大模块作用是将磁带放音机输出的音乐信号混合放大。音调输出控制模块作用是主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。功率放大模块作用是给音响放大的负载（扬声器）提供一定的输出功率。话音放大器电子混响器磁带防音机混合前置放大器音调控制器功率放大器图2直接给定的音频信号外加音响放大器综合分析采用此方案四原理说明1．音响

6、放大器的基本组成音响放大器的基本组成框图如图2.1所示。各部分电路的作用如下。图2.1音响放大器组成框图注:因时间原因和水平的限制,我们没有做出电子混响器,望见谅.但我们给出了那部分的原理图及实验电路图,供读者参考.2.话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达20K（亦有低输出阻抗的话筒20，200（欧姆）等），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10KHz）。3.电子混响器,考虑到我们的双面板的大小,与初次使用PROTEL-20-音响放大器设计99布线能力,我们取消

7、了其中含有电子混响器电路部分.由功能可以看出它对整个设计影响不大.但这里我们还是作一个简单介绍: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深度感和空间立体感.其组成框图如图2.2所示。其中，集成电路BBD称为模拟延时器，其内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。在外加时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行取样、保持并向后级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延迟时间越长。BBD配有专用时

8、钟电路，如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD配套。电子混响器的实验电路如图2.3图所示,其中两级二阶低通滤波器(MFB)A1、A2滤去4kHz（语音）以上的高频成分，反相器A3用于隔离混响器的输出与输入级间的相互影响。RP1调节混响器的输入电压，RP2调级MN3207的平衡输出以以减小失真，RP3调节时钟频率，RP4控制混响器的输出电压。图中MN3207与MN3102各引脚的电压如下：引脚123456