低频电子线路课程设计-音响放大器的设计.doc

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低频电子线路课程设计
课题:音响放大器的设计
姓名:
指导教师:
院部:物理与电子学院
班级:电子09-1
学号:
目录
主要技术指标 3
功能要求 3
一、音响放大器的基本组成 4
1、话音放大器 4
2、混合前置放大电路 5
3、音调控制器 5
4、功率放大器 8
二、PCB版图及实物图 9
1、整机电路 9
2、做成PCB板图 10
3、实物图 10
三、音响放大器主要技术指标及测试方法 11
(1)额定功率 11
(2)音调控制特性 11
(3)频率响应 12
(4)输入阻抗 12
(5)输入灵敏度 12
(6)噪声电压 12
(7)整机效率 13
四、电路安装与调试技术 13
五、性能测试与分析. 14
六、设计、安装及调试中的体会及对课程设计建议 15
七、整机功能试听 15
八、参考文献……………………………………………………………………… 16
音响放大器设计
主要技术指标
额定功率P0≥1W;负载阻抗RL=8;截止频率fL=40Hz,fH=10kHz;音调控制器特性为,1kHz处的增益为0dB, 100Hz和10kHz处有±12dB的调节范围;话放级输入灵敏度为5mV;输入阻抗Ri》20k。
功能要求
具有话筒扩音、音调控制、音量控制、卡拉ok伴唱等功能。
一、音响放大器的基本组成
音响放大器的基本组成框图如图1,各级电压增益分配见图2。
话音放大级
录音机
混合前置放大级
音调控制器
功率放大器
扬声器
话筒
图1 音响放大器的基本组成框图
图2 各级电压增益分配
1、话音放大器
话音放大器的主要作用是将话筒输入的信号不失真的放大,由于话筒的输出信号一般只有5mv,而输出阻抗达到20k,所以其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。其中放大倍数为
A=R2/R1. C1、 C2、C3 隔直电容,具体设计见图3。
图3 话音放大器
2、混合前置放大电路
实质就是一个反向加法电路。利用: (其中V1、V2 )。混合前置放大电路见图4。
图4混合前置放大电路
3、音调控制器
音调控制器是对低音和高音的增益进行提升和衰减,中音频的增益保持不变。其电路可以用低通滤波器和高通滤波器构成通过调节低通和高通的电阻
R达到调节增益的目的。
音调控制器的主要作用是控制、调节音响放大器的幅频特性,f0=1kHz为中心频率要求增益为0dB。音调控制器电路见图5。
图5音调控制器
其中C1 =C2 ≥C3 在中低频C3可以看作为开路作为低通滤波电路。在中高频电路中C1和C2可以看作为短路作为高通滤波电路。
(1)当f<f0时 C3看作开路(如图6a,b所示)
当RP1的滑臂滑到最左端时对应低频提升最大情况(如图a)它是一个低通滤波电路增益表达式为:
其中
当f<fL1时C2可以认为是开路利用运算放大器两个非常重要的概念; 虚短虚断求出电压的增益为:
AVL=(RP1+R2)/R1
当f=fL1时因为fL2=10fL1 利用电路的电压增益公式(1)可以求出
电压增益刚好是下降了3dB。

(a) (b)
图6 f<f0时音调控制器分析
当f=fL2时通过公式(1)同理可得电压相对于17dB
当f<fL1时等效电路图如下图6(b)所示
理论同上所诉可以得到对低频区的衰减幅频特性
(2)当f﹥f0时
当f﹥f0时,原理图如图7(a)所示,等效电路图如图7(b)所示。图中R1 R2 R4组成星行连接。如果我们取R1=R2=R4可以得到Ra=Rb=Rc、3R1=3R2=3R4
(a) (b)
图7 f>f0时音调控制器分析
Rp2滑到最左端时等效电路图如图所示。图为一阶高通滤波器电路,利用虚短虚断可以得到电压传递函数。

其中

当 f<fH1时,C3视为开路电压增益AV0=Ra/Rb=1
当 f=fH1时,将数据代入公式(2)得
可以知道对应提升了3dB
当f=fH2时,同低通时一样提升17dB
当f 当f>f H2时,C3视为短路,此时电压增益为AVH=(Ra+R3)/R3
综上只要调节RP1和RP2就可以控制音调。
4、功率放大器
图8功率放大器电路
功率放大器的作用是给音响放大器的负载RF提供一定的输出功率,本次实验采用LA4102功率放大器。集成功放LA4102是一个单电源(+9V)供电音频功放,通过改变6脚的反馈电阻来改变增益大小。
① CB为相位补偿电容。CB减小,带宽增加,可消除高频自激。
②CC为OTL电路的输出端电容,起隔直流通交流的作用。
③CD为