模拟电子技术课程设计音响放大器Word格式文档下载.docx
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音响系统放大器设计
一、设计任务与要求
设计一个音响系统放大器。
具体要求如下:
1•负我阳抗血"
Q；
2.额定功率Poi°
"
；
3.带宽BW5（）Hz~\5kHz;
4.失真度"
1%；
5.音调控制低音（lOOllz）±
12dB;
高音（10kHz）±
6.频率均術特性符介RIAA标准；
7.输入灵败度话简输入端W5mV;
调谐器输入端WlOOmV;
&
输入阻抗R,^500kQ;
9.整机效率H刁50%；
二、方案设计与论证
根抓给定的设计任务和要求与卜Hi的设计提尔，结介实际生活中的音响放人器的功能，设计一款由信号前置放人电路、卞控前置放人电路、功率放人电路三部分组成的音频信号放大电路。
吧机
均衡放
对照上述柄图，根据技术指标的耍求，己知话筒放大器的输入灵敏度＜5耐,
音调控制放大器的输入灵敏度VlOOmV,而输出功率P。
=10W,则可确运总的增益和齐放大器的增益.
输出电压有效为：
Vv==V10X4=6.33<
V）
总电压增益人=0=3^^=1266
vf□
为留仃一定的余量，确定总电压増益为1400,即63dB。
通常话筒输出信号较小，所以抑制话筒放人器的噪声是它的主要问题，对以通过加强屏蔽和匹配等措施來实现，同时要尽对能降低放人器木身产牛的噪声。
话筒放大器的增益可根据图屮匕和匕的値米决疋，A级可取20倍（26dB）.
音调控制放人器'
般取它的中频增益为1,但要能满足音调的调节范围'
由此得出功率放大部分的电压增益应大于70倍,即37dB以lio
均衡放大器的主要任务有三点:
一是•与信号源相匹配；
一是应具有频率均衡功能,通常要求频率特性符合RIAA标准;
三是具有-定的中频电压放大倍数。
由f■木任务中没彳训确给定唱机端的灵敏度，根据一般数据，选取均衡放人器的中频放大倍数为32倍,即30dBo
可列出各放大器的中频电压增益如卜：
话筒放大黠26dB
功率放人器37dB
音调控制放人器OdB
均衡放大器30dB
三、单元电路设计与参数计算
1.信号前置放大电路
山函数信号发生电路和初级放大电路绢成。
函数信号发生电路为RC桥式正弦波振荡电路，初级电用放人电路为同相比例运算电路.从理论上讲，任何满足放大倍数姜求的放大电路打KC出并联选频网络部可以纽成止弦波振荡电路，但是实际上，所选川的放大电路変尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小电路对选频特性的影响，使振荡频率儿乎仅仅収决于选频网络，所以•般选用电压;
I；
联负反馈的放大电路即同相比例运笄电路。
信号前克放人电路
参数计算：
RC展荡电路的抓荡频率：
扎=―'
—
02欣C
Av,-=l+-^>
3
起振的幅值条件：
久即：
R&
2&
通过调整电位器Rp调节负反馈的强弱，便电路起振，进一步调节宜到得到理想的信号输岀。
把信号送入前置信号放大电路放大，电圧串联负反
馈通过滑动变阳器阴值的调节的选择适半的放人倍数。
ZR2
2.主控前置放大电路
音调控制放大电路
参数让算:
⑴音调控制器工作的低音频时,由于电容C5CCC6二C7,故在低频时C5可看成丿r路，由图川求低频捉升电路的频率响应函数为：
A=VO/V1=-（R1O+RW1）（l+Jw/wL2）/R8（1+Jw/wLl）
其中:
wLl=l/C7RWl,wL2=（RW1+R10）/（C7RW1R1O）
当频率远小于低音转折频率时,C7近似开路,此时增益为:
AL=（RW1+R1O）/R8
洛频率升高时,C7的容抗减小，出频率远犬于屮音下限频率是，此时的增益为
A0=R10/R8
在低咅转折频率和屮咅下限频率的范尉内，电压怎一哀减率为-6Db/倍频。
电阻R8、RIO、RW1的取值范围般为几k到几百kZ间。
若电阻过大,运算放人器的漏电流的影响变人；
若取值过小，流入运算放人器的电流将超过其故人输出能力。
故取RW1=47OK,R8=R9=R10=51K,电容C6=C7=0.OluF上图图（5）为电位器RW2中间抽头处在最右端,对应于低频衰减最大的情况。
（2）音调控制器在高频端匚作时,电容C6、C7近似短路,由于R8、R9、R10为星形连接,为便于分析,可将它们转换成三角形连接。
因为R8=R9=R10,所以Ra=Rb=Rc=3R8o于Rc跨接在电路的输入端和输出端之间,对控制电路无影响,故可将它忽略不记。
当RW2中间抽头处于最左端时,此时高频提升最大。
高频提升：
该电路是•典型的岛通滤波盟，氏增益两数为：
A=VO/Vl=-Rb（1+Jw/whl）/R8（l+Jw/wl12）
其中whl=l/（Ra+Rll）,Wh2=l/（R11C5）
按照低频端的分析方法,可得出高频提升电路的-•写特性并且去C5=33OpF,R11=11K,RW2=470Ko
当RW2中间抽头处丁•最右端时，此时高频衰减最大,等效电路图如下所示
功率放人电路
主控前置放大电路为OTL互补対称功率放大电路，电路较为复杂但频率响应好、负载能力强。
OTL互补对称功率放大电路
参数计畀：
1输出功率要大于额定功率：
POiW=1.5P,=15GV）
所以，输岀电压为：
匕=<
15x4=7.75（V）
得出：
电压的振幅为:
7.75xj2=IIV
峰峰值为：
llx2=22V
所以电源电压要大于22V,取25〜30V。
2功率放人器的增益及频率特性：
因为电容器：
C3«
C2,所以在低频时，C3开路，在高频时，C2短路。
3主耍参数的确定：
根据经验值，取R2为680欧姆
四、总原理图及元器件清单
1.总原理图
2.元件淸单
元件序号
主要参数
数量
备注
1
R
定值电阻和滑动电阻
若干
电阻
2
C
0.luF、330pF、200uF
电容
T
晶体管
4
D
二极管
5
A
放大器
五、安装与调试
静态调试：
先刘备个分模块电路进行静态调试，接通"
流电源，放人电路不加输入信号，将放大器输入端接地,用力用表分别测昴晶体管的E、B、C极对地的电压％、Ucq、5。
其中应首先调节氐使得尙为设计值,然后再测IU%,计算出集电极电流。
动态调试：
按设计电路进行测尿放大器的主要性能指标。
示波器用于观测放大器的输入、输岀电爪波形，晶体管毛伏表川于测爪放大器的输入、输出电汗.。
当频率改变时,信号发牛器的输出电压可能变化，应及时调整,维持电压恒定。
在电路的输入端接入适出幅度的信号，并沿着信号的流向,逐次检测各有关点的波形、参数或电位，通过计算测鉉结果，佔算电路性能指标，然后进行适半调整,使指标达到要求。
电路性能经调整、初测达到指标要求后，再进行电路性能指标的全面测虽。
六、性能测试与分析
把设计好的并个模块的分电路分别在EWB软件上血调试，看杲台能实现各模块的最基木功能，在对电路进行仔细的调试并且计算要达到设计要求所需的各个兀件的参数使齐个模块达到设计的耍求。
在把并个模块组合存一起看是否能实现设计II的,要是不能再调试计算各个分电路之间的相互影响通过各元件的参数的调整便各模块的影响最小化厉省消除，最厉的电路就是实验多要求的电路。
七、结论与心得
通过这次模电课机设计的眷习，让我了解了电路设计的•般步骤也让我感受到了理论学习的实际操作Z间的区别，平时只注重了课木1〔的知识的系统学习和所谓的考试的耍点而忽略了实际动于能力的训练。
在刚拿到实验题丨I时的满脑子的茫然到后来査阅相关的书籍与网络知识有一点点思路再到后來的设计完成,感觉1-1己真的从这个实验学到了很影
在为期個的课程设让中我深深的感觉到白己：
业知识的咦乏，对-些工作感到无从卜手，茫然不知所措，这时才真止领悟到洋无止境的含义，千出之行，始于足下。
这次学习，让我对齐种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立血行，对/这些电路还是应该口己动于实际操作才会有深刻理解。
这次课程设计终于顺利完成了，虽然在设计中遇到了很多问题，但是都被我们••克服。
最丿二我吏感谢我的•老师以及同学，在做课稈设计期间对我的帮助，尤其是这次我们•组的同7,他将自己宝贵的经验奄无保留的与饿哦交流，让我体会到什么叫相互学习。
八、参考文献
[11华成英、莹诗白.模拟电了技术基础（第四版）.高等教育出版社
[2]郭永贞.电子技术实验与课程设计知道（模拟电路部分）•东南人学出版社
⑶戈累贞、杜群羊、吴洵靑.模拟电了技术用础与应用实例・」匕京航空航久人洋出版社
⑷李源生.《电路与模拟吐了技术》•电了工业出版社出版
[5]姚福安.电了电路设计与实践•山东科学技术出版社
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