语音放大器的设计.docx

山东大学课程设计题目语音放大器的设计与制作信息科学与工程院(系),要求具有音调输出控制功能,并能够对话筒或放音机的输出信号进行扩音,并自制稳压电源。组成框图如下:(1)功率放大器设计指标(A)额定功率5Wop?(B)负载阻抗8LR? ?;(C)频率响应40 10L Hf f kHz?(D)音调控制特性1kHz处增益为0dB,100Hz处和10kHz处有12dB?的调节范围,20f fA A dB? ?;(E)话筒的输出电压为1iu?5mV,放音机等其它信息源的输出电压为2iu?100mV。(F)输入阻抗20iR k? ?(2)音量显示装置要求分为六级显示,由五个发光二极管实现,五个管均不亮时输出电平最低,五个管全亮时输出电平最高。(3)稳压电源自行设计并制作稳压电源。;功率放大器TDA2030,三端稳压器、二极管、喇叭(8?/4W),音频输入接口、微音器、电阻、电容若干。,具有真正的差分输入。在单电源应用中,它们与标准运算放大器类型相比具有几个明显的优势。,静态电流是MC1741的五分之一左右(每个放大器)。共模输入范围包括负电源,因此在众多应用中无需外部偏置元器件。输出电压范围也包括负电源电压。主要特性:短路保护输出真正的差分输入级单电源供电:(LM224、LM324、LM324A)低输入偏置电流:100nA最大值(LM324A)每个封装有4个放大器内部补偿共模范围扩展至负电源行业标准的引脚分配输入端的ESD钳位提高了可靠性,,采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。如图所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、谐波失真和交越失真小等特点。并设有短路和过热保护电路等,多用于高级收录机及高传真立体声扩音装置。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。电路特点:[1].外接元件非常少。[2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。[3].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。[4].开机冲击极小。[5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路、过热、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)、负载泄放电压反冲等。,本电路要求输出功率在5W左右(喇叭功率允许的情况下)。假设手机输出信号的有效值为100mV,驻机式话筒的输出信号有效值为5mV,要是输出信号为5W,由(1)可得最大输出电压约为9V,考虑到TDA的特性,取电源为。下面考虑各级放大倍数。话筒输出输出信号为5mV,为了能够与手机音乐信号共同使用同一个前置放大器,应该将这个信号调整到音乐信号的同一数量级,所以微弱信号放大器的放大倍数为(2)在不考虑音调调节电路放大倍数的条件下,前置放大器和功放的放大倍数为:(3)在这里,,。下面详细介绍各级电路的设计与仿真结果:,由于信号来自话筒,为了更好的获取信号,应该将放大器的输入阻抗设计的尽可能大,这里不放采用两级电路实现微弱信号的放大,第一级为跟随器,提供一个大的输入阻抗;第二级为一个20倍的同相放大器,电路如下所示:12VVDD-,U1A构成前置跟随器,C2为级间耦合电容,用于滤除信号中的直流分量,第二级是一个放大倍数为R3/R2+1=21的同相放大器,R2,R3构成反馈回路,R4为平衡电阻。当微音器是峰值7mV的正弦波是输入输出信号波形如下图所示:由波形图可得,放大倍数大约为20倍,符合要求。,,电路图如下图所示:VCC12VVDD-