语音放大器 课程设计.docx
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语音放大器课程设计
河南理工大学
课程设计说明书
——双声道语音放大器
学生姓名：
张克彬
学院：
电气学院
班级：
自动化10-6班
学号：
311008001627
指导教师：
张伟
日期：
2012年6月
目录
摘要1
第一章概述2
1.1名词解释2
1.1.1频率响应2
1.1.2信噪比2
1.1.3动态范围2
1.1.4失真3
1.2DTA2822简介3
第二章实验目的6
第三章设计思路7
3.1单元电路设计与参数计算7
3.1.1直流稳压电源7
3.1.2功率放大电路7
第四章电路设计8
4.1总体电路结构8
4.2整体电路8
4.3各部分电路9
4.3.1直流稳压电源9
4.3.2功率放大电路9
第五章各级电路仿真11
第六章元器件清单12
第七章实验结果分析13
第八章心得体会14
第九章参考文献15
摘要
本文介绍了语音放大器的工作原理，它由TDA2822芯片所组成的功放电路构成，本身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。
而TDA2822一款输出静态电流小，集成度高，外围元件少，交越失真小，集成芯片。
由它构成的语音放大器，电路简洁，制作方便、性能可靠的高保真功放。
本设计的功能是将输入音频信号进行放大，是一种双声道袖珍型语音放大器，可普遍用于MP3、立体声唱机等电子系统中，便于携带，适用性强。
关键词：
TDA2822袖珍双声道
第一章概述
1.1名词解释
系统整体技术指标性能的优劣，取决于每一个单元自身性能的好坏，如果系统中的每一个单元的技术指标都较高，那么系统整体的技术指标则很好。
其技术指标主要有六项：
频率响应、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。
1.1.1频率响应
所谓频率响应是指音响设备重放时的频率范围以及声波的幅度随频率的变化关系。
一般检测此项指标以1000Hz的频率幅度为参考，并用对数以分贝（dB）为单位表示频率的幅度。
音响系统的总体频率响应理论上要求为20~20000Hz。
在实际使用中由于电路结构、元件的质量等原因，往往不能够达到该要求，但一般至少要达到32~18000Hz。
1.1.2信噪比
所谓信噪比是指音响系统对音源软件的重放声与整个系统产生的新的噪声的比值，其噪声主要有热噪声、交流噪声、机械噪声等等。
一般检测此项指标以重放信号的额定输出功率与无信号输入时系统噪声输出功率的对数比值分贝（dB）来表示。
一般音响系统的信噪比需在85dB以上。
1.1.3动态范围
动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值，单位为分贝（dB）。
一般性能较好的音响系统的动态范围在100（dB）以上。
1.1.4失真
失真是指音响系统对音源信号进行重放后，使原音源信号的某些部分（波形、频率等等）发生了变化。
音响系统的失真主要有以下几种：
a．谐波失真：
所谓谐波失真是指音响系统重放后的声音比原有信号源多出许多额外的谐波成分。
此额外的谐波成分信号是信号源频率的倍频或分频，它是由负反馈网络或放大器的非线性特性引起的。
高保真音响系统的谐波失真应小于1%。
b．互调失真：
互调失真也是一种非线性失真，它是两个以上的频率分量按一定比例混合，各个频率信号之间互相调制，通过放音设备后产生新增加的非线性信号，该信号包括各个信号之间的和及差的信号。
c．瞬态失真：
瞬态失真又称瞬态响应，它的产生主要是当较大的瞬态信号突然加到放大器时由于放大器的反映较慢，从而使信号产生失真。
一般以输入方波信号通过放音设备后，观察放大器输出信号的包络波形是否输入的方波波形相似来表达放大器对瞬态信号的跟随能力。
d.立体声分离度：
立体声分离度表示立体声音响系统中左、右两个声道之间的隔离度，它实际上反映了左、右两个声道相互串扰的程度。
如果两个声道之间串扰较大，那么重放声音的立体感将减弱。
e.立体声平衡度：
立体声平衡度表示立体放音系统中左、右声道增益的差别，如果不平衡度过大，重放的立体声的声像定位将产生偏移。
一般高品质音响系统的立体声平衡度应小于1dB。
1.2DTA2822简介
DTA2822是一个八管脚级简单集成运放芯片
1.1DTA2822的封装图
图1.2DTA2822的结构图
图1.3DT2822管脚排列图
表1.1DTA2822的管脚排列图解
第二章实验目的
1.掌握集成运算放大器的工作原理及其应用
2.掌握低频小信号放大器和功放电路的设计方法
3.了解语音识别的知识
第三章设计思路
依照原理框图，输入端可采用音频线路的形式，声音通过音频线路输入输入二阶有源带通滤波电路，对通频带（20Hz~20kHz）以外的信号进行滤波，以消除杂音，再将经过放大和滤波的信号输入功率放大电路，进行功率放大后将声音通过扬声器输出。
3.1单元电路设计与参数计算
3.1.1直流稳压电源
TDA2822芯片可以在1.8—15V的电压下正常工作，但是在正常工作状态下要求电源电压稳定，为了使语音放大器能够正常、稳定、高效率工作，我们选用9V直流稳压电源。
3.1.2功率放大电路
功率放大的主要作用是向负载提供所需的功率，在信号不失真的前提下，要求输出功率尽可能大，转换效率尽可能高。
我们在设计时采用了TDA2822作为功率放大芯片。
TDA2822是目前音质较好、价格较低、外围元件较少、应用较方便的一款性价比较高的集成功放。
它的电气性能稳定、可靠、能适用长时间连续工作，使用十分方便。
第四章电路设计
4.1总体电路结构
语音放大电路由“直流电源”、“输入电路”、“功率放大器”、“扬声器”三部分构成。
总体结构图如下：
图4-1语音放大电路原理
4.2整体电路
图4.1整体电路图
4.3各部分电路
4.3.1直流稳压电源
图4.29V直流电源电路图
4.3.2功率放大电路
功率放大电路主要起放大电流的作用。
其中TDA2822为集成功放器件，具有体积小、稳定性高、交越失真小等特点。
图4.3功率放大电路
第五章各级电路仿真
由于数据库中缺少DTA2822和稳压块7809的具体信息，语音放大电路无法完成仿真测试。
第六章元器件清单
名称
大小
数量
电阻
10k
2
4.7k
2
电容
1000uf
1
470uf
2
330uf
1
100uf
2
0.1uf
2
二极管
IN4007
4
喇叭
8欧姆/0.5w
2
交流变压器
220/12
1
表6.1元器件清单
第七章实验结果分析
在实验过程中可能会引起波形的失真，其中原因有：
削波失真，是输入信号没有隔直，造成的信号中点不对称，放大后单边削波；还有可能是放大器放大不对称，也是单边削波;若两头都削波，则放大器增益太大；还有可能是阻抗不匹配造成的。
要避免上述问题的产生就应找其相对应的办法解决。
第八章心得体会
语音放大器实验电路繁多复杂，实验综合考察了实验课上所学到的各种电子电路的连线、调试和设计，每一个环节都需要认真仔细地完成。
这次的课程设计是一个很好的锻炼的机会，让我们能够充分应用自己所学的理论知识和潜力去设计出一个简便的电路。
同时也提高了我们查阅资料的方法，以及自己处理设计电路的能力。
自己能明显的感觉到在设计个过程中自己的思路变的开阔，并对各元器件的的连接和处理有了新的认识。
通过本次课设，了解到单独功能的电路设计比较简单，但要把若干个功能的电路、元件组合起来就比较困难，必须很好地了解各个电路间的关系，还要选用适当的元件来组合各电路。
总的来说，这次课设对我们的现在以及将来的学习、工作都是有很大帮助的，而且使我学会了分析设计电路的思维模式，大大提高了动手实践能力。
第九章参考文献
[1].艾永乐付子义数字电子技术基础北京：
中国电力出版社，2008
[2].艾永乐付子义模拟电子技术基础北京：
中国电力出版社，2008
[3].邱关源罗先觉电路第五版北京：
高等教育出版社，2006
[4].阎有运电工电子实验系列教程电子技术实践北京：
中国矿业大学出版社，2008
[5].部分文献资料来自XX文库
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