浅析音频合成中最常见的基本波形

浅析音频合成中最常见的基本波形
浅析音频合成中最常见的基本波形

浅析音频合成中最常见的基本波形

本文介绍音频合成中最常见的几个基本波形。这些基本波形在模拟声音合成中,是电压控制振荡器(VCO)与低频振荡器(LFO)的发声依据。当然在数字音频合成中,也是最基本的和需要了解的波形。1、正弦波(Sine Wave)前面已经对正弦波作了一般的介绍。需要进一步说明的是,正弦音是最纯的音响,它只由一个力度水平均匀的单一频率构成,即只有一个基频,也就是它自已本身,而没有其他泛音。之所以称作“正弦”音,是因为在图表显示中,正弦波波形振动曲线是随三角函数正弦曲线的规律来变化的。2、三角波(Triangle Wave)三角波的形状包含两个线性阶段,所以三角波的泛音的位置会落在其奇数的地方。如果与相同频率的正弦波来作比较,三角波听起来有C,E,G,B四个音,三角波第一泛音可以明显地辨别出来,而其他泛音能量很小,因此我们经常将三角波误认为正弦波。3、锯齿波(Sawtooth Wave)锯齿波的形状类似于三角波,但锯齿波包含了奇数与偶数的泛音,只是分为正向(Positive Sawtooth)和反向(Negative Sawtooth),锯齿波的声音听起来非常明亮。4、方波(Square Wave)方波的泛音只落在奇数位位置,方波有着丰富的泛音内容,因此,其产生的声音效果与正弦音形成对照,在古典工作室里被广泛应用。方波发生器不只在早期工作室里受到欢迎,由于其丰富的声音资源,后来已经成为标准的设备。5、脉冲波(Pulse Wave)将方波在时域上变化正负级长度从而带来频谱的变化,就形成了脉冲波。脉冲波与方波比较接近,都拥有丰富的泛音,因此有些教科书将两者视为一类。脉冲波的最大特点是会随着时域变化与所设定的参数来变化调整泛音数,泛音的多少取决于脉冲波形状的变化。一般来说,波形的曲线越尖锐,频谱内容越丰富。图5-6显示了频率相同但波形不同的两个声音,这将会带来不同的频道谱和不同的音色。6、噪音从客观物理现象看,噪音与乐音相比,乐音含有确定的音高,有突出的谐和的频谱,而噪音包含有理论上无限、持续的频率分布。波形不是规律的周期循环,振幅是任意无规律的波动起伏。而从主观上看,噪声泛指听者主观不需要的一切声音。凡时对人来说不需要的声音,那怕是乐音,或本人曾经喜欢的乐音,都可能被视为噪音。当然对噪音的界定,往往主客观两者有着紧密的联系。总之,从声音合成的角度看,噪音有着丰富的频谱内容。这就为计算机合成、加工提供了理想的材料,这尤其表现在后面介绍的减法合成中。因此,对于计算机音乐来说,噪音是电子音响合成至关重要的声音资源。

7、白噪声所谓白噪声(White Noise),是指一种声音信号,(一般是噪音)其所有频率的振幅强度与它的频率高低相对应。就是说,高频振幅相对高,低频振幅相对低。白噪声有时也称作白声,辞源上是从光学中的“白光”(White Light)一词引申而来。白光是指同时呈现所有光谱的光学现象。纯粹的白噪声在现实物理世界中几乎是没有的,它只能通过白噪声发生器来产生。由于白噪声丰富的频谱和极大的可塑空间,它一直是计算机声音合成中非常有用的声音资源。一个频率变化在三个八度的白噪声频谱。可以看出它的特点是随着频率的增高,其振幅能量也在增长。与此相对应的是粉噪声(Pink Noise),它的振幅不随着频率变化,各个八度频率的振幅能量都是一样的。

wav信号的波形分析与合成

教学实验报告 电子信息学院_____ 专业通信工程2011年月19_日 实验名称wav信号的波形分析与合成指导教师_________ 姓名年级学号一成绩 ________ 预习部分 1.实验目的 2.实验基本原理 3.主要仪器设备(含必要的元器件、工具)

部分组成: 1 ?声音的采集 Matlab 提供了读入、录制和播放声音以及快速傅里叶变换的函数,分别是 wavread 、wavrecord 、wavplay 和fft 。阅读这几个函数的帮助文档,熟练使用。 2. 持续音的频谱分析 将Windows 的系统目录下的ding.wav 文件读入,这是一个双声道的声音, 选择任一声道的信号,使用fft 求取其频谱,并用plot 显示它的幅度谱, 观察主要的正弦分量; 参考代码: %% [y,fs]=wavread( 'di ng.wav' ) fs len g=le ngth(y) %取其中的一个声道,譬如说,右声道(左声道的格式 yr=y(:,2); %截取前1024个点 yr=yr(1:1024); %求取幅度普并显示,首先是 fs=2048 YR2048=fft(yr,2048); figure( 'numbertitle' , 'off' ,‘name' subplot(2,1,1) plot(li nspace(-pi,pi,2048),abs(YR2048)) title( 'FFT 的幅频特性') subplot(2,1,2) plot(li nspace(-pi,pi,2048),fftshift(abs(YR2048))) title( 'FFT 后幅频特性的 fftshift' ) %fs=1024 YR1024=fft(yr,1024); figure( 'numbertitle' , 'off' ,‘name' subplot(2,1,1) plot(li nspace(-pi,pi,1024),abs(YR1024)) title( 'FFT 的幅频特性') subplot(2,1,2) plot(li nspace(-pi,pi,1024),fftshift(abs(YR1024))) FFTSHIFT title( 'FFT 后幅频特性的 fftshift' ) ,'2048 ,'1024 yr=y(:,1) ) 点 FFT'); %FFT 的幅频特性 %FFT 的幅频特性FFTSHIFT 点 FFT'); %FFT 的幅频特性 %FFT 的幅频特性的

音频功率放大器设计实验报告

题目:音频功率放大器电路 音频功率放大器设计任务 1、基本要求 (1)频带范围 200Hz —— 10KHz,失真度 < 5%。 (2)电压增益 >= 20dB。 (3)输出功率 >= 1 W (8欧姆负载)。 (4)功率放大电路部分使用分立元件设计。 发挥部分 (1)增加音调控制电路。 (2)增加话筒输入接口,灵敏度 5mV,输入阻抗 >> 20 欧姆。 (3)输出功率 >= 10W (8欧姆负载)。 (4)其他。 目录 1 引言····························································· 2 总体设计方案·····················································2.1 设计思路······················································· 2.2 总体设计框图··················································· 3 设计原理分析·····················································3.1设计总原理图 3.2设计的PCB电路图 ··· 1 引言 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。

音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。本次设计旨在熟悉设计流程,达到基本指标。 2 总体方案 根据实验要求,本次设计主要是也能够是用集成功放TDA2030为主的电路 一、电路工作原理 图1所示电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。 RP是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。 R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为 (R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍,C2起隔直流作用,以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。 C4、C5为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R4、R5称为茹贝网路,用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VD1、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。 2.电流反馈 电流反馈是指在一个反馈电路中,若反馈量与输出电流成正比则为电流反馈;若反馈量与输出电压成正比则为电压反馈。通常可以采用负载短路法来判断。 从概念上说,若反馈量与输出电压(有时不一定是输出电压,而是取样处的电压)成正比则为电压反馈;若反馈量与输出电流(有时不一定是输出电流,而是取样处的电流)成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时,除了上述方法外,也可以采用负载短路法。负载短路法实际上是一种反向推理法,假设将放大电路的负载电阻RL短路(此时,),若

一个简单功放设计制作与电路图分析

一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 - dickmoore的日志 - 网易博客 默认分类 2009-11-09 19:01 阅读32 评论0 字号:大中小 一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 电子资料 2009-11-06 11:15 功放电路图 一个简单功放设计制作与电路图分析 我的电脑音响坏了快一年了,每次看电影都用耳机,每次用的耳朵都痛,很不爽.因此就想亲手做一个小功放用用,前几天又去了趟电子市场发现有LM386,很便宜,所以干脆用386做了一个单声道的功放先用着,有时间把另外一个声道也加上.在这里把功放设计到调试基本完成的过程写写,纪念这个过程. 1.设计 我们是听听就算的门外汉,对20~20K的音域也不是完全敏感.所以幅频特性不用考虑太多,但是自己要用得爽声音一定要大,因此LM386一般的输出功率肯定是不够拉(好像极限功率也就1W左右,具体还是看芯片资料吧),所以就浪费些多加个LM386做成BTL电路,提高一倍再说.设计出来的电路就是这个样子,原理很简单,就不说了 2.调试 a. 两个104的电容本来是用来隔直的,不过好像电脑主板和声卡上出来的音频都不带直流成份,而且用104时输入电平 比较高的时候声音有失真,(估计是低频过滤在输入电平高的时候人听起来比较明显).于是去掉两个104的电容. b. 在这个时候上电(我用的是12V),接上我的MP3一听,嗯!还不错,可是就是杂声比较厉害,调了调R1的大小,当R1被 调到最大的时候杂声没有了,最小的时候也没有了(这不是废话么,最小的时候输入都没有了 .把连接到功放的音频线拔了也没杂音了,原因可能有两个音频线上有电容在输入电阻R1比较小的时候,和LM386自激产生杂音,一放大就不得了了.于是决定R1就直接调到50K,音量就让MP3调去吧. c. 好像一切都没有问题了,拿到电脑上吧,刚接上去,嗯声音停大,不错!!刚以为要完事,电脑里一首歌就放完了,本来该是安静的却听见喇叭里噼噼啪啪,这个噪声奇了怪了,开始还是以为是R1的问题,索性就把R1去掉(反正LM386也不希罕从前级得到能量),噪音仍然存在,怀疑是主板上的高频噪声,于是在输入端并上一个102的电容---不起作用.这个电容也不敢并大了,大了要影响高频特性.又怀疑是功率大了C1吃不消,于是又在电源上并了一个100uF的电容,还是不行....... d. 就在这个时候用手一抓我的功放输入端的焊点,好了!没杂音了,仔细一想,原来是这样:我从电脑接出来的线是一个声

波形分析

电控汽油喷射系统的波形分析 汽车用示波器 一、汽车示波器的功用 汽车上电子设备所占的比例越来越多,电子设备的修理工作也就越来越多,这就对今天的汽车维修技术提出了新挑战。现代的汽车修理工作已经不再是一个单纯的机械修理,而是机械和电子一体化的维修,如果一个汽车维修企业不具备有效地排除汽车电子设备的故障能力,这个企业必将面临被淘汰的危险。为了能有效地排除汽车电子设备的故障,保证汽车修理的质量,必须具备以下三个基本条件: (1)必备的测试设备; (2)必需的维修资料; (3)必要的技术培训; 汽车示波器的诞生为汽车修理技术人员快速判断汽车电子设备故障提供了有力了的工具。用普通的示波器去测试电子设备时,最大的困难是设定示波器(即调整示波器的各个按钮,使显示的波形更为清楚)和分析波形,而使用汽车示波器测试汽车电子设备非常简单,只要像点菜单一样,选择要测试的内容,无需任何设定和调整就可以直接观察波形。汽车示波器是专门为汽车维修人员设计的“傻瓜”示波器,它的设定和调整是全自动的,使用汽车示波器,就你使用一台“傻瓜”照相机一样方便。 示波器与万用表相比有着更为精确及描述细致的优点,万用表通常只能用1—2个电参数来反映电信号的特征,而示波器则用电压随时间的变化的图形来反映—‘个电信号,它显示电信号比万用表更准确、更形象达式 有些汽车电子设备的信号变化速率非常快,变化周期达到干分之一秒.通常测试仪器的扫描速度应该是被测试信号的5—10倍。还有许多故障信号是间歇的,时有时无,这就需要仪器的测试速度大大高于故障信号曲速度。汽车示波器不仅可以快速捕捉电信号,还对以用较慢的速度来显示这些波形,以便一面观察,一面分析。汽车示波器还可以以储存的方式记录信号波形,反复观察已经发生过的快速信号,这就为分析故障提供了极大方便。无论是高速信号(如喷油嘴、间歇性故障信号),还是慢速信号(如节气门位置变化及氧传感器信号),都可以用汽车示波器来观测被测设备的工作状况。 使用汽车示波器还可以判定故障是否已被排除,而不仅仅是知道故障码是否清除,这可以帮助维修人员提高修理水平。 二、汽车示波器(表)的应用 汽车示波器在汽车电子控制故障诊断中,有两种方式:

音频功率放大器的设计报告

音频功率放大器的设计报告 目录 一、设计任务和要求 (2) 二、设计方案的选择与论证 (2) 三、电路设计计算与分析 (4) UA741介绍 (4) 前级电路原理图及仿真结果 (5) (6)TDA2030介绍·················································· 音频功放电路原理图及仿真结果 (7) 结果与分析 (8) 总原理图 (9) PCB图 (10) 四、总结及心得 (12) 五、附录 (14) 六、参考文献 (15)

音频功率放大器的设计 一、设计任务和要求 1、设计任务 设计一音频功率放大器,满足: (1)、输出功率为1W---2W; (2)、输出阻抗8-16欧姆; (3)、带宽:100Hz—10KHz; 2、设计要求 (1)、根据设计指标,确定电路的理论设计; (2)、学会合理的选择电路的元器件; (3)、利用multisim软件完成对相关电路模块的仿真分析; (4)、按时提交课程设计报告,画出设计电路图,交一份A3的图纸,完成相 应的答辩; 二、设计方案的选择与论证 音频功率放大器,简称音频功放,该设备主要用于推动扬声设备发声,因而,在很多电子设备上均有应用,比如,手机、电脑、电视机、音响设备等,是我们生活、学习不可或缺的重要设备,为我们的生活带来了很多便利。 音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。前置放大主要完成对小信号的放大,使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大,得到后一级所需要的输入。后一级的主要对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻而得到需要的音频。设计时首先根据技术

音频功率放大器设计详解

音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV,负载电阻等于8Ω的 条件下,音频功率放大器满足如下要求: 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 根据设计课题的要求,该音频功率放大器可由图所示框图实现。 下面主要介绍各部 分电路的特点及要求。 图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输

出驱动扬声器。声音源 的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低

音频放大器课程设计

电子课程设计 课程设计名称 : 电子课程设计 课程设计题目 : 音频放大器设计学院名称:工学院 班级:11级通信工程 学号:201101030119 姓名:陶媛 指导教师:朱家兴 2013年 8 月 25

摘要 进入21世纪以后,各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发 展趋势。从作为通信工具的手机,到作为娱乐设备的MP3播放器,已经成为差不 多人人具备的便携式电子设备。在一些电子设备中,常常要求放大电路的输出级 能够带动较重负载,因而要求放大电路具有较高的效率,能够根据负载的要求提 供足够的输出功率。 本系统是基于三极管元件设计而成的一种音频放大器,由前置放大电路、 带通滤波电路、混频电路、电源电路四部分构成。前置放大电路主要由差分放大 电路构成,外加恒流源提供偏置,抑制电路的温漂,提高共模增益比。然后通过 由一个二阶压控电压源高通滤波器和一个二阶压控电压源低通滤波器构成的带 通滤波器,再接入一个混频电路(可加入背景音乐),最后通过电容耦合到功率 放大电路中除去了直流对后级放大电路的影响。混频电路由一个简单的加法器构 成。本次课程设计整个过程涉及到理论计算,电路板布局,焊接技术,电子仪器 的使用等一系列知识要点。 本方案使用MIC驻级体话筒收集人说话的微弱信号,并由话筒变成电信号,经过音频放大电路的多级放大,最后由耳机插座X2输出,输出的信号由外接的耳机 或扬声器发出声音 关键字:电子设备声音信号电信号放大 目录 前言 (1) 一、设计内容及要求 (2) 二、系统组成及工作原理 2.1 系统组成 (3) 2.2 工作原理 (4) 三、功率放大电路设计

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

高效率音频功率放大器设计文献综述【文献综述】

文献综述 电子信息工程 高效率音频功率放大器设计文献综述 一、前言 为了节约电路的成本,提高放大器的效率,采用普通的电子元器件设计高 效率音频功率放大器的方法,使用基本的运算放大器,构成PWM路,形成D 类功率放大器,实现了高效率,低失真的设计要求。为了提高电路的抗干扰性能,在设计中使用了电压跟随器,差动放大器,有源带通滤波器等。使设计获 得了良好的效果。 二、主题 在现代音响普及中,人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的 不同,令对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。所以,就高保真度功放 而言,应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。 音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。 (一)早期的晶体管功放 半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。自从有了晶体管,人们就开始用它制造功率放大器。  早期的放大器几乎全用锗管来制作,但由于锗管工艺上的一些原因,使得放大器中所用的晶体管,尤其是功放管性能指标不易做得很高,例如,共发射极截止频率fh的典型值为4kHz,大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。这样,放大器的频率响应也就很狭窄,其3dB截止频率通常在10kHz左右,大大影响了音乐中高频信号的重现。再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约,制作较大功率的OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管子,所以不得不采用变压器耦合输出。变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难,谐波失真得不到充分的抑制,因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。“还

模电课设—音频功率放大器报告

课程设计 题目音频功率放大器的设计仿真与实现学院信息工程学院 专业 班级 姓名 指导教师 年月日

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音频功率放大器的设计仿真与实现 初始条件: 可选元件:集成功放,电容、电阻、电位器若干;或自选元器件。 可用仪器:示波器,万用表,毫伏表等。 要求完成的主要任务: (1)设计任务 根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流电源。 (2)设计要求 ①输出功率10W/8Ω;频率响应20~20KHz;效率>60﹪;失真小。 ②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现 系统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排: 1、2016年12月查阅资料,确定设计方案; 2、2017年01月4日-2017年01月7日完成仿真、制作实物等; 3、2017年01月8日-2017年01月9日调试修改; 4、2017年01月9日-2017年01月10日完成课程设计报告; 5、2016年01月 11日完成答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要.......................................................................................................................................... I 1引言.. (1) 2音频功率放大器的工作原理及组成 (2) 2.1前置放大电路 (2) 2.2功率放大电路 (2) 3方案设计与选择 (4) 3.1 功率放大器的选择 (4) 3.1.1 OTL互补对称功率放大器 (4) 3.1.2用集成器件TDA2030实现 (5) 3.1.3 基于TDA2030的双电源互补对称功放 (6) 3.1.4 基于TDA2030的双电源桥式推挽互补对称功放 (6) 3.1.5 比较与选择 (8) 3.2 整体电路 (8) 3.2.1 主要元件:TDA2030 (8) 3.2.2 放大电路的基本设计 (9) 3.3 各模块功能与设计 (10) 3.3.1 放大模块 (10) 3.3.2 输入模块 (11) 4电路原理及分析 (13) 4.1电路图 (13) 4.2 波特图输出如图 (13) 4.3 输入输出波形仿真 (14) 4.3.1 仿真波形情况 (14) 4.3.2 灵敏度测量 (15) 5 实际测试 (16) 6 主要元件介绍及参数 (17) 6.1 TDA2030 (17) 6.1.1 TDA2030参数 (17)

音频功率放大器设计(明细)

电气与电子信息工程学院《电子线路设计与测试B》报告 设计题目:多级音频放大电路的设计与测试专业班级:电子信息工程技术2013(1)班学号: 201330230118 姓名: 指导教师: 设计时间: 2015/07/13~2015/07/17 设计地点:K2—306

电子线路设计与测试B成绩评定表 姓名学号 专业班级电子信息工程技术2013级(1)班 课程设计题目:多级音频放大电路的设计与测试 课程设计答辩或质疑记录: 1、对一个音频功率放大器的前置级有什么要求? 答:要求:一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。 2、试画出利用TDA2030/2030A实现的OTL功率放大器电路? 答: 3、何为D类功率放大器?D类功率放大器有什么特点? 答:(1)D类功放也叫丁类功放,是指功放管处于开关工作状态的功率放大器。 (2)特点:效率高、功率大、失真小、体积小。 成绩评定依据: 实物制作(40%): 课程设计考勤情况(10%): 课程设计答辩情况(20%): 完成设计任务及报告规范性(30%): 最终评定成绩: 指导教师签字: 年月日

目录 《电子线路设计与测试B》课程设计任务书 (4) 一、课程设计题目:多级音频放大电路的设计与测试 (4) 二、课程设计内容 (4) 三、进度安排 (4) 四、基本要求 (5) 五、课程设计考核办法与成绩评定 (5) 六、课程设计参考资料 (5) 多级音频功率放大电路的设计与测试 (6) 一、设计任务 (6) 二、设计方案分析 (6) 1、前置放大器 (6) 2、音调控制电路 (7) 3、功率放大器 (11) 三、主要单元电路参考设计 (11) 1、前置放大器电路 (12) 2、音调控制器电路 (12) 3、功率放大器电路 (14) 四、软件的仿真与调试 (15) 五、原理图与PCB的制作 (16) 六、音频功率放大器的调试 (17) 七、心得体会 (18) 八、附录 (19) 1、元件清单 (19) 2、实物图 (19) 3、文献 (19)

音频放大器的设计

四川师范大学成都学院电路与电子技术课程设计数字音频放大器的设计 学生姓名 学号 所在学院通信工程学院 专业名称通信工程 班级 指导教师 成绩 四川师范大学成都学院 二○一四年十二月

课程设计任务书

数字音频放大器的设计 内容摘要:数字音频放大器是将输入音频模拟信号或PCM数字信息变换成PWM 或PDM的脉冲信号用来控制大功率开关电路,经过低通滤波器整形实现数字信号的放大输出。数字音頻放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器。放大器由由三角波振荡器、前置放大电路、PWM比较器、驱动电路、功率放大电路和 低通滤波器电路组成。 输入信号形成电路分PWM处理器和PDM处理两种,将输入信号的振幅变化变 换成脉冲宽度的变化或脉冲密度的变化。 低通滤波器的作用是将脉冲波形整形成漂亮的模拟波形,即滤除PWM或PDM 信号的载波成分。常采用功率损耗小的LC型滤波器。 本设计介绍了数字音频放大器的组成及原理,然后用QuartusⅡ软件进行仿真和模拟,用以验证实验。 关键词:PWM调制低通滤波数字音频 The design of digital audio amplifier Abstract:Digital audio amplifier is an analog input audio signal or the PCM digital information into a PWM or PDM pulse signal for controlling the power switching circuit, low-pass digital filter shaping to achieve an amplified output signal.Also appears as a digital audio amplifier is a one bit digital to analog converter power. Amplifier by the triangular wave oscillator, preamplifier circuit, PWM comparator, the driving circuit, power amplifier and a low pass filter circuit. Input signal forming circuit of two PWM processor and sub-processor PDM, the amplitude of the input signal is converted into a variation or change in the pulse density of the pulse width changes. Low-pass filter is shaped to the pulse waveform beautiful analog waveform, i.e. the carrier component was filtered PWM or PDM signal. Often with a small power loss LC filter.

音频功率放大器报告资料

电子设计实践课程 设计报告 ——音频功率放大器 学院:机械与电子工程学院 专业:电子科学与技术 组员: 指导老师: 2013.11.29

一、设计要求和设计目的 音频功率放大器具体要求: 1、恒流驱动 2、8欧扬声器 3、输出功率5W以上 4、音量数字控制(可以用拨动开关设置) 5、音源为MP3 最后要算出功耗、输出功率和频率响应曲线。 根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计。 进一步加强对模拟电子技术知识的理解和对Multisim软件的应用。 了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。 学习音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试方法。 二、设计总体方案 2.1设计思路 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有很多种,故输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般动率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器的话,对于输入信号过低的,功率放大器功率输出不足,不能充分发挥功放的作用;加入输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真。这样就失去了音频放大的意义了,所以一个实用音频功率放大系统必须设置放大器,同时弄个反馈电路来保持恒定电流。以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。最后音频放大器由功率放大器和反馈电路两部分组成。 2.2 音频功放各级的作用和电路结构特征

本次设计是大于5瓦音频放大器,由于时间有限,上网找了一些电路图,下幅电路图稍微修改后是最合适的。由于电路采用,使电路不用那么复杂。 放大器由3554AM芯片实现和3288RT反馈,并通过电阻控制,最后采用功率放大电路。最后负载用扬声器。 三、选择器件及参数计算 3.1运放3554AM介绍 35554AM 是前置放大运放,与很多标准运放相似,它具有较好的噪声性能,优良的输出驱动能力及相当高的小信号与电源带宽。 3.2运放3288RT介绍 3288RT 是反馈运放,与很多标准运放相似,它具有较好的噪声性能,。 3.3其他零件: R1___________1KΩ电阻 R2___________1KΩ电阻 R3__________0.3Ω电阻 R4_________1600Ω电阻 R5_________200kΩ电阻 R6____________8Ω电阻 R7___________1KΩ电阻 C1_________0.47uF电容器 C2___________1μF电容器 D1______________1DH62 二极管 D2______________1DH62 二极管 Vin_________1V.40-4MHz信号源 3.4功率的计算

音频功率放大器课程设计--OTL音频功率放大器的设计与制作-精品

学号: 课程设计 题目OTL音频功率放大器的设计与制作 学院信息工程学院 专业通信工程 班级通信1302 姓名 指导教师 2014 年 1 月23 日

课程设计任务书 题目:OTL音频功率放大器的设计与制作 初始条件: 元件:集成功放TDA2030A、集成稳压器LM7812、电阻、电容、电位计若干。 仪器:万用表、示波器、交流毫伏表、函数信号发生器、学生电源要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:1周。 2、技术要求: ①要求设计制作一个音频功率放大器频率响应20~20KHZ,效率>60﹪,失真小。完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试,并自制直流稳压电源。 ②确定设计方案以及电路原理图并用multisim进行电路仿真。 时间安排: 序号设计内容所用时间 1 布置任务及调研1天 2 方案确定0.5天 3 制作与调试 1.5天 4 撰写设计报告书1天 5 答辩1天 合计1周 指导教师签名: 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 音频功率放大器的设计与制作 (3) 1. 设计原理及参数 (3) 1.1音频功放电路的设计 (3) 1.1.1设计原理 (3) 1.1.2 参数计算 (5) 1.2直流稳压电源的设计 (6) 1.2.1设计原理 (6) 1.2.2参数计算 (7) 2.仿真结果及分析 (8) 2.1音频功率放大电路 (8) 2.1.1仿真原理图 (8) 2.1.2仿真效果图 (9) 2.2直流稳压电源电路 (11) 2.2.1电路原理图仿真 (11) 2.2.2仿真效果图 (11) 3.实物制作与性能测试 (12) 3.1音频功放实物制作 (12) 3.2性能测试 (13) 3.2.1功率性能测试 (13) 3.2.2频率响应测试 (14) 3.3直流稳压电源制作 (14) 3.4直流稳压电源的测试 (15) 4.收获以及体会 (15)

音响放大器的设计分析

电子技术(综合)课程设计 题目名称:音响放大器的设计 班级:电气1302班 学号: 姓名: 指导教师:吴建国 日期:2015.6.27

音响放大器的设计 1. 设计任务和要求: (1) 具有对话筒与录音机输出信号进行扩音、音调控制、卡拉OK 伴唱等功能。 (2) 主要技术指标:额定功率O W P ≥1(γ<3%);负载阻抗L 8R =Ω;截止频率 L 40f z =H ,H k 10f z =H ;音调控制特性:k 1z H 处增益为0dB ;z H 100处和k 10z H 处有12±dB 的调节范围;VL LH 20A A =≥dB ;话筒放大级输入灵敏度mV 5;录音机的输出信号电压为mV 100;输入阻抗i 20R >>Ω。(为了保证设计内容的多样性,技术指标部分可另取值)。 (3) 主要器件:CC V =+9V ;话筒(低阻20Ω)电子混响模块一个;集成功放LA4102一只;集成运放LM324一只(或μA741 3只);W 8/2Ω负载电阻L R 一只;W 8/4Ω扬声器一只。 题目分析或内容摘要: 这个音响放大器的设计过程为:首先确定整机电路的级数,再根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益,然后分别计算各级电路参数,通常从功放级开始向前级逐级计算。只需给定电子混响器电路模块,需要设计的电路为话筒放大器,混合前置放大器,音调控制器及功率放大器。根据题意要求,输入信号为5mV 时输出功率的最大值为lW , 因此电路系统的总电压增益∑u A =L PoP /Ui=566(55dB),由于实际电路中会有损耗,故取∑u A =600(55·6dB),各级增益分配如图4所示。功放级增益4u A 由集成功放块决定,取4u A =100(40dB),音调控制级在fo=lkHz 时,增益应为1(0dB),但实际电路有可能产生衰减,取3u A =0.8 (一2dB)。话放级与混合级一般采用运算放大器,但会受到增益带宽积的限制,各级增益不宜太大,取1u A =7.5(17.5dB),2u A =l(OdB)。 2. 设计方案 甲类放大器作为一种最古老,效率最低,最耗电,最笨重,最耗资,失真最小的放大器 输入音 频信号 前置放大级电路 共射-共基电路 共射-共基电路 恒压源电路 推动级 反馈电路 至末级 功放 沃尔漫电路

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1)了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能; 2)学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法; 3)学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试,学会Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法,达到理想的效果。 4)培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1)设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标: (1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真; (2)电路输出功率大于8W; (3)输入阻抗:≥10kΩ; (4)放大倍数:≥40dB; (5)具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz 处有±12dB的调节范围; (6)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分: (1)增加电路输出短路保护功能; (2)尽量提高放大器效率; (3)尽量降低放大器电源电压; (4)采用交流220V,50Hz电源供电。 2)实物要求 正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下: (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出;

(5)PCB文件生成与打印输出; (6)PCB版图制作与焊接; (7)电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1)前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD 唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,

高保真音频功率放大器设计

电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器 上海大学机自学院自动化系 自动化 姓名:吴青耘 学号:16121324 指导老师: 李智华 2018年6月29日

一、项目名称 高传真音频功率放大器 二、用途 家庭、音乐中心装置中作主放大器 三、主要技术指标 1. 正弦波不失真输出功率Po>5W (f=1kHz,RL=8Ω) 2. 电源消耗功率P E<10W ( Po>5W ) 3. 输入信号幅度VS=200~400mV (f=1kHz,RL=8Ω, Po>5W ) 4. 输入电阻Ri>10kΩ( f=1kHz ) 5. 频率响应BW=50Hz~10kHz ( R L=8Ω,Po>5W) 四、设计步骤 1.电路形式

电路特点分析: 较典型的OTL 电路,局部反馈稳定了工作点,总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带,退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。 功率放大器通常由功率输出级、推动级(中间放大级)和输入级三部分组成。 功率输出级由互补对称电路组成。推动级(中间放大级)一般都是共射极放大电路,具有一定的电压增益。输入级的目的是为了增大开环增益,以便引入深度负反馈,改进电路的各项指标。 2.设计计算: 设计计算工作由输出级开始,逐渐反推到推动级、输入级。 (1) 电源电压的确定 输出功率 W P 50> )(228588 .01 V V cc =??= (2) 输出级(功率级)的计算 W P P V Vcc V A RL V I M M C ce cc CM 12.0112 1 375.18/112/0======= 功率管需推动电流:mA I I CM M b 5.2750/375.1/3===β 耦合电容:uF R f C L L 200021 ) 5~3(6≈=π,现取2200uF/25V 稳定电阻R 12:过大则损失功率过大,过小温度稳定性不良,通常取0.5~1欧姆。

简易音频功率放大器

闽南师范大学《模拟电子技术》课程设计 设计题目:简易音频功率放大器 姓名:庄伟彬 学号:1205000425 系别:物理与信息工程学院 专业电气工程及其自动化 年级:12级 指导教师:周锦荣老师 2014年 5月 1 日

目录 一系统设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 1.设计任务┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 2.设计要求┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 二电路设计原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 1.系统原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 2.方案比较┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 3.芯片介绍┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 三PCB布板┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10 四实物安装与调试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11 1.实物图┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 2.测试的波形┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 3.实验结果分析及与理论对比┄┄┄┄┄ 15 五附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 15 1.设计总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 2. 原件清单┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 3.参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 16

摘要:本方案采用LM358,LM386集成运放芯片,外加电阻、电容等元器件调整、滤波,滑动变阻器实现音量可调,构成简易音频功率放大器,音频功率放大器主要用于推动扬声器发声。 关键词:LM358;LM386;音频放大 一系统设计 1 设计任务 利用集成运算放大器LM358,LM386设计一个简易音频功率放大器。 2 设计要求 设计一个简易的音频功率放大器,要求如下: (1)系统主要由前置放大电路和后级功率放大器电路构成,电路具有音量可调; (2)前置放大电路主要有集成芯片LM358构成;后级功率放大器电路主要由集成芯片LM386音频功率放大芯片构成; (3)要求输入音频信号在10mV/1kHz时,输出功率1 (负载:8Ω),输出音频信号无 Po W 明显失真,输出功率大小可调; (4)系统测试可以由函数信号发生器产生音频信号,系统所需电源可由实验室现有学生电源提供; (5)完成相应的电路原理图设计、硬件电路设计和调试及相关结果测试; (6)完成课程设计报告撰写。

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