小功率语音放大器课程设计.doc

小功率语音放大器课程设计
电子课程设计报告
实验名称语音放大器
专业班级电子科学与技术
姓名学号
同组者姓名
实验日期
指导老师
电子课程设计
小功率语音放大器
电子科学与技术专业 X班指导教师 X
课程性质、目的和任务
课程性质:
课程实****br/>2、目的和任务
模拟电路是一门应用性很强的专业课基础课,在学****时必须注意理论与实践相结合,其目的是通过本课程设计使我们经历一个简单的模拟系统开发的全过程和受到一次综合的训练,以便能更全面理解、掌握和综合运用所学知识。
二、总体要求
1、完成硬件电路的设计。
2、完成硬件电路的组装和调试。
3、提交课程设计报告。
三、课程设计的内容和具体要求
题目::小功率语音放大电路
具体要求: 见后面语音放大电路的具体内容。
在我们的日常生活和工作中,经常会遇到这样一些问题:如在检修各种机器设备时,常常需要依据故障设备的异常声响来寻找故障,这种异常声响的频谱覆盖面往往很广;又如,我们在打电话时,有时往往因声音太大或干扰太大而难以听清对方讲的话,于是需要一种既能放大声音信号又能降低外来噪声的仪器……诸如以上原因,具有类似功能的实用电路实际上就是一个能识别不同频率范围的小信号放大系统—集成运算放大器组成的语音放大电路。
1、设计任务与要求
设计任务
设计并制作一个由集成运算放大器组成的小功率语音放大电路。该放大电路的各个基本单元电路的设计条件分别为:
前置放大器
输入信号: Vid ≤10 mv
输入阻抗: Ri ≥100 kΩ
共模抑制比: KcmR ≥ 60 dB
有源带通滤波器
带通频率范围: 300 Hz ~ 3 kHz
功率放大器
最大不失真输出功率: Pom ≥ w
负载阻抗: RL = 10 Ω
电源电压: +12 V, —12 V, +12 V
输出功率连续可调
直流输出电压: ≤ 50 mV
静态电源电流: ≤100 mV
设计要求
(1)根据设计要求与已知条件,确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案,计算和选取单元电路的元件参数。
(2)前置放大电路的组装和调试
测量前置放大电路的差模电压增益、共模电压增益、共模抑制比、带宽、输入电阻等各项指标,并与设计要求值进行比较。
(3) 有源带通滤波电路的组装与调试
测量有源带通滤波的差模电压增益、带宽等各项指标,并与设计要求值进行比较。
(4) 功率放大电路的组装与调试
测量功率放大电路的最大不失真输出功率Pom、电源供给频率Pv、输出功率、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。
(5)整体电路的联调和试听
2、电路的设计
电路框图的设计
输出信号
该语音放大电路原理框图如图2-1所示
信号输入
前置放大器
有源带通滤波器
功率放大器
图2-1 语音放大电路原理框图
前置放大电路亦为测量用小信号放大电路。在测量用的放大电路中,一般传感器送来的直流或低频信号,经放大后多用单端方式输出,在典型情况下,有用信号的最大幅度可能仅有若干毫伏,而共模噪声可能高到几伏,故放大器输入漂移和噪声等因数对于总的精度至关重要,放大器本身的共模抑制特性也是同等重要。因此前置放大电路应是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。
滤波器是一种选频电路,它是一种能使有用频率信号通过,而同时抑制(或衰减)无用频率信号的装置。
功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,转换效率尽可能高,非线性失真尽可能小。


①电路工作原理
前置小信号放大电路如图2 -2所示。
图2-2 前置小信号放大电路图
该电路是由一个电压跟随器和一个反相比例运算放大电路串联组成的前置放大电路。图2-2中的电压跟随器R2=R1,能很好地用以减小漂移和起保护作用,一般R2取10KΩ的电阻,太小起不到保护作用,太大则影响跟随性能。电压跟随器还有一个最大的特点就是输入电阻无穷大,输出电压等于输入电压。图2-2中的反相比例运算电路,对于理想电路,该电路的输出电压与输入电压之间关系为:
Vo= — R2/R1·Vi (1)
为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相端应接入平衡电阻R5≈R3//R4。
则前置放大电路的理论放大倍数为:
A1 = R4/R3 (2)
②参数确定与元件选择
a、确定电阻R1~R5及放大倍数
图2-2中外电路电阻选定
R1=R2=10KΩ
取R3=10KΩ,则由R5≈R3//R4可知
R5=10KΩ,R4=180KΩ
则放大倍数Ao1=R4/R3=18
b、选择集成运算放大器和