扩音机电路的设计与实现报告

扩音机电路的设计与实现报告（电子信息工程小实习）

默认分类2009-10-17 20:11:17 阅读814评论27 字号：大中小订阅

一、实验目的

1，了解扩音机电路的形成和用途。

2，掌握音频放大电路的一种实现方法。

3，提高独立设计电路和验证试验的能力。

一、摘要

扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，主要由运算放大器和

集成音频功率放大器构成。电路结构分为前置放大，音调控制，功率放大三部分。

前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率，要求效率高，是真尽可能小，输出功率大。

三、设计任务要求

（1 ）最大输出功率0.5w，放大倍数400倍以上

（2 ）负载阻抗为8

（3 ）具有音调控制功能，即用两个点位期分别调节高音和低音。当输入信号为1KHz时，

输出为0dB ;当输入信号为100Hz时，调节低音电位器可以是输出功率变化12dB ;当输入信号为10KHz时，调节高音电位器也可以是输出功率变化12Db

（4 ）输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。‘

（5 ）频率响应：当高、低音调电位器处于极不提升也不衰减的位置时，-3dB的频率范围是（6）输入断短路时，噪声输出电压的有效值不超过10mv，直流输出电压不超过50mv，

静态电源电流不超过100mA

所用原器件及测试仪表清单

A ）所用原器件清单

序号名称数量

1

电解电容22肝 1

2

电解电容220 y2

F

3

电解电容10诉3

4

电解电容100 y1

F

5

电解电容1 yF 1

6

二极管1N4001 2

7

电容0.01 y F 2

8

电容330 pF 1

9

电容100 pF 1

10

电容0.1 y F 2

11

电容0.22 y F 1

12 电阻100K

4

13

电阻10K 2 14

电阻22K 2 15 电阻51K 3

名称数量

电阻680 Q 1

电阻18K

1

电阻1 Q 1

电阻3.3K

1

电阻3.9K 1

电阻8.21K 1

水泥电阻 1

LF353N 2

TDA2030A 1

散热片 1

螺钉 1 序

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

16 面包板 红、黄、蓝、白、黑导线若干、剪刀、镊子等

B ）所用测试仪表

1 ）函数发生器

2 ）信号源 3）示波器

四?设计思路

四.设计思路

LS? /I 设计思路：1.由于话筒提供的信号非常弱，所以需要加一级前置放大器，这级电路放大倍数 不需要很高，主要是要求高阻抗， 保证低噪声输入和尽可能大的声音信号输入。

输出阻抗要 低，使得电路具有很强的带负载能力，能够驱动后级的电路。

根据这些要求，选择集成运算 放大器LF353,LF353属于高输入阻抗低噪声的集成器件，

输入阻抗达到，输入偏置电流为， 单位增益频率为，转换速率为

2.音调控制器是通过电阻电容网络的选频作用来实现音调控制的。

输入信号分成两路送到放

大器的输入端，一路对低频信号具有选择和调节作用， 用大电容实现，另一路对高频信号具 有选择和调节作用，用小电容实现。 32 音调控制

*

前置

放大

3. 根据对输出功率的波形和功率的要求，选用TDA2030A 型单片集成功率放大电路，其主

要特点是a、上升随率高，瞬态互调失真小；b、输出功率比较大c、外围电路简单，使用

方便；d 内含各种保护电路，工作安全可靠。

五，分块设计和总体设计

1、前置放大电路前置放大电路分为两级放大电路。

第一级前置放大电路的增益为：1+R3/R2=11 ，属于基本的负反馈同

相放大电路。在R3的基础上再并上一个100PF的小电容，是利用RC并联电路的阻抗特性，将高频的噪音滤除掉，防止噪音进入放大电路的第一级被放大，对输出结果产生影响。

第二级同样是基本同相负反馈放大电路，增益同样为11 ，其中在负反馈端R5 上并联了一个100uF 的大电容，目的是为了使电路对低频信号有一个更好的放大作用，输出的信号质量。

电路图如下图所示：

戈作用，输出的信号质量* 4

电路图如下图所示：4

2、音调控制电路

电路图如下所示

由图可以看出，音调调谐电路把前置放大电路的输出分两路输入到放大器的输入端。一路经过R8、RP1、C6、C7到输入端，并经过R9、RP1

到输出端形成正反馈。另一条经过RP2、R11、C8到输入端。其中第一条电路中C6、C7 容量大，对低频信号有影响，C8容量小对高频信号有影响。

(1 )、中频段时大电容C6、C7视为短路，小电容C8视为开路

等效电路为:

A

LF3-I7N

此时放大电路的增益不受电位器的影响，放大倍数为-1

(2 )、低频时C5,C6的影响不可忽视，C8可视为是开路，等效电路为:

此时放大电路的t镒不受电位器旳影响「放大”咅数为J卩

(2}. 磁时UQ的影响不可忽视，矣可视为是开路，等妓电路为:

此时电路构成一个基本的负反馈反相放大电路，其中电阻R等效为一根

导线。由图可知电路的输出通过R9、RP1反馈回来，当向左调节电位器时，电位器接入反

馈回路的电阻值就会增大，接入输入端的电阻就会减小，由增益=RF/RI知电路的放大倍数

就会增加；当电位器向右滑动时，接入反馈回路的电阻值就会减小，接入输入端的电阻就会增加，由增益=RF/RI知电路的放大倍数就会下降。从而实现调节电位器，即可实现对低音信号的提升和衰减。

(3)、高频段时，C6、C7可视为短路，此时的等效电路图为:

（3）、髙频段时，C& C7可视为題路，此时的等数电路图为’

由图可知，此电路认为一个基本的负反馈反相放大电路，其调节放大倍数的原理与低频时的

原理相同，当电位器向左滑动时，接入反馈回路的电阻值增大，接入输入端的电阻值减小，电路的放大倍数增大。当电位器向右滑动时，接入反馈回路的电阻减小，接入输入端的电阻

值增大，电路的放大倍数减小。从而也实现了对高频信号的提升与衰减。

4、功率输出放大电路电路图为:

CIO J

匸曲P c^(r=" Ca 23IL F

-1" 此级电路是最后一级的功率放大电路，此电路用的是 TDA2030 最基本的一个功率放大电

路，它有输出功率大，失真小，外围电路简单，带负载能力强等优点 三级电路级联电路图为: 六，实验结论

1、 多级放大电路的第一级的反馈回路中需要在反馈电阻上并一个电容，用来滤除噪音。

2、 对于特定的频率放大电路，可以通过串联电容的方法来调节电路中阻抗的大小，使得电 路的性能更好。

3、 在将直流源接到电路中时，需要接一大一小两个电容，以最大程度的滤除谐波分量，防 止谐波对电路的影响

Diocl& lX4CQ-r

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* 1J\-

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七，实习体会。

这次实验所做实验是扩音机放大电路的设计与实现，总的来说，我在这次的实习中学到了很多课堂上没有的知识，调试电路的能力和处理自激的能力要求比较高并且我对这次的实习是热情高涨的，学会如何通过连接滤波电容等方法来保证电路中出现的谐波分量最少，不过，在最后关头的时候，我的电路居然没出现波形，开始的时候真的慌了，后来才发现，是接触不好的问题。

通过这次实践觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西，那种小小的自豪感，不言而喻；再者，通过小实习，加强了我们的动手实践能力，作为电子信息专业的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。

并且，在小实习的这些日子里，培养了我们独立思考、勇于克服困难、团队协作的精神，大家互帮互助在其中得到了很大的加强。我们不再是单体的，而是一个整体，团结的整体，老师的教学让我们学到很多，而我们自己从实践中也摸索着学到了很多