音响放大器课程设计
音响放大器 课程设计

第1章音响放大器的基本组成1.1 音响放大器的基本组成音响放大器的基本组成如图1-1所示:1.2 各部分电路的作用1.2.1 话筒放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到10kHz),其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
1.2.2 电子混响器电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。
对于一定位数的BBD器件,可以通过调节反馈量的大小来调节混响时间的长短,也可以通过调节时钟脉冲的周期来调节混响时间。
在BBD电子混响器中,输入信号经前置放大后,由低通滤波器滤去高频信号,然后送入BBD延时电路,延时后的信号再低通滤波器恢复原有信号波形,并将时钟脉冲产生的高频开关脉冲滤除,以免产生高频杂音。
这一延时信号分两路输出,一路经放大后至混响器输出,另一个反馈至前置放大器,在次经过上述处理过程,如此循环往复,便形成混响声信号。
在“卡拉OK” (不需要乐队,利用磁带伴奏歌唱)伴唱机中,都带有电子混响器,它的基本功能是混合和延时混响。
其组成框图如图1-2所示。
图1-2 电子混响器组成框图图中,集成电路BBD 称为模拟延时器,其内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。
在外加时钟脉冲作用下,这些电子开关不断地接通和断开,对输入信号进行取样。
保持并向后级传递,从而使BBD 的输出信号相对于输入信号延迟乐一段时间。
BBD 的级数越多,时钟脉冲的频率越高,延迟时间越长。
BBD 配有专用时钟电路,如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD 配套。
电子混响器的实验电路图所示(附录一),其中两级二阶低通滤波器(MFB)A 1、A 2滤去4kHz(语音)以上的高频成分,反相器A 3用于 隔离混响器的输出与输入级间的相互影响。
RP 1调节混响器的输入电压,RP 2调节 MN3207的平衡输出以减少失真,RP 3控制延时时间,RP 4控制混响器的输出电压。
模拟电路综合课程设计音响放大器设计

1、解集成功率放大器内部电路工作原理 2、掌握其外围电路的设计与主要性能参数 测试方法 3、掌握音响放大器的设计方法与电子线路 系统的装调技术
二、设计任务
设计一个音响放大器,要求具有音频放大、 音频信号滤波、音调控制、功率放大,并具有 较大的输出功率。
有3片集成运放模块LM741,1片集成功放模 块LA4102,高阻话筒20kΩ一个,其输出信号 为5mV,电源电压VCC=+6V,-VEE=-6V。
四、总体思路
话筒 话音 放大器
二阶有源 低通滤波
音调 控制器
功率 放大
扬声器
五、实验安排
• 设计讲解,并在实验台上完成主要组成电路实验 • 自学芯片引脚及功能 • 完成芯片及辅助元件的总体布局设计 • 完成话音放大器的焊接和调试 • 完成二阶低通滤波电路的焊接和调试 • 完成音调控制电路的焊接和调试 • 完成功率放大电路的焊接和调试 • 整体调试
三、设计要求
1、基本要求 设计实现一个音响放大器,达到下列主要 技术指标: 输出额定功率:Po不小于0.3W; 频率响应:fl=50Hz,fh=20kHz; 输入阻抗:Ri>>20KΩ; 负载电阻:RL=10Ω。
2、发挥部分 音响放大可实现较好的音调控制,音调 控制特性达到如下指标: 1kHz处增益为0dB, 125hZ和8kHz处
六、考核方式
本课程考核方式如下: 平时 20% 实验 50% 报告 30%
附1、器件清单
话音放大:1/4 LM324,LM741 二阶低通滤波:1/4 LM324,LM741 音调控制:1/4 LM324,LM741 功率放大:LA4102 电阻:10kΩ×5
Байду номын сангаас10kΩ×3 30kΩ
音响放大电路设计与制作教案(详案)

4、音响放大电路设计与制作教案(详案)一、教学目标:1. 让学生了解音响放大电路的基本原理和作用。
2. 培养学生掌握音响放大电路的设计与制作方法。
3. 提高学生对电子元件选型、电路图绘制和焊接技能的应用。
二、教学内容:1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 音响放大电路的设计方法。
3. 音响放大电路的制作步骤。
4. 音响放大电路的调试与优化。
5. 音响放大电路的实际应用案例分析。
三、教学准备:1. 电子元件:晶体管、电阻、电容、耳机等。
2. 电路图绘制软件:如Protel、Altium Designer等。
3. 焊接工具与材料:焊锡、助焊剂、焊台、剥线钳等。
4. 音响设备:如音响、功放等。
四、教学过程:1. 讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
3. 分组讨论音响放大电路的制作步骤,包括电路图绘制、元件选型、焊接等。
4. 演示音响放大电路的制作过程,让学生跟随操作,锻炼动手能力。
5. 讲解音响放大电路的调试与优化方法,如调整放大倍数、音质调校等。
6. 分析音响放大电路的实际应用案例,让学生了解其在现实生活中的应用。
五、教学评价:1. 学生能熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生具备对音响放大电路进行调试与优化的能力。
4. 学生能分析音响放大电路在实际应用中的作用。
六、教学方法:1. 采用讲授法,讲解音响放大电路的基本原理与组成。
2. 采用案例分析法,分析音响放大电路的实际应用案例。
3. 采用实践教学法,让学生动手制作音响放大电路,培养实际操作能力。
4. 采用小组讨论法,分组讨论音响放大电路的设计与制作过程,提高团队合作能力。
七、教学步骤:1. 第一步:讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 第二步:引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
音响放大器设计报告

音响放大器设计报告电子技术课程设计任务书设计课题: 音响放大器设计专业班级: 自动化1106学生姓名: 许超学号: 201104134211指导教师: 刘琼设计时间: 2013 年6月20日音响放大器设计一、任务与要求设计一音响放大器,要求具有话筒扩音、混合前置放大、音调输出控制、音量控制,功率放大等功能。
各级主要作用话音放大级:话音放大器的作用是不失真地放大声音信号。
混合前置放大级:将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大。
音调控制放大级:主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减,中音频的增益保持0dB不变。
功率放大级(简称功放):给音响放大器的负载(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。
已知条件+VCC = +9V,话筒(低阻20)的输出电压为5mV,录音机的输出信号电压为100mV。
电子混响延时模块1个,集成功放LA4102 1只,8/2W负载电阻RL 1只,8/4W扬声器1只,集成运放LM324 1只(或mA741 3只) 主要技术指标额定功率 Po?1W( <3%);负载阻抗 RL=8截止频率fL=40Hz,fH=10kHz;音调控制特性:1kHz处增益为0dB,100Hz和10kHz处有?12dB的调节范围,AVL=AVH?20dB;话放级输入灵敏度 5mV;输入阻抗 Ri>>20设计过程整机电路由话音放大器、混合前置放大器、音调控制放大器、功率放大器组成,根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益,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,根据技术指标要求,音响放大器的输入为5mV时,输出功率大于1W,则输出电压Vo>=2.8V。
总电压增益AvΣ=Vo/Vi>560倍(55dB)。
各级放大倍数如下图所示:话放级混放级音调级功放级AAAA5mV42mV125mV100mV3VV1V2V3V4 8.5倍3倍0.8倍30倍18.5dB9.5dB–2dB29.5dBA=612倍(56dB)V,二、设计与论证方案一:话音放大级、混合前置放大级、音调控制放大级各用一个UA741,功率放大级用LA4102。
模拟电路课程设计音响放大器

模拟电路课程设计报告设计课题:音响放大器设计专业班级:电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:设计时间:音响放大器一、设计任务与要求(标题均为小三号,宋体)1.设计要求1)了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握外围电路的设计与主要参数的测试方法。
2)掌握音响放大器的设计方法。
3)能够使用电路仿真软件进行部分电路调试。
2.设计指标(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):1)设计一音响放大器,要求具有音调输出控制,对话筒的输入信号进行扩音。
2)以集成功放和运放为核心进行设计 3)指标:已知:VCC=+9V ,话筒模拟输入电压为5mV ,负载RL=8欧姆 频率范围:40Hz~10KHz音调控制特性:1KHz 处为0分贝,100Hz~10KHz 处有上下12分贝的调节范围。
增益:大于20分贝。
额定输出功率:大于等于1W 3.设计过程根据技术指标要求,音响放大器的输入为5mV 时,输出功率大于1W ,则输出电压Vo>=2.8V 。
总电压增益Av Σ=Vo/Vi>560倍(55dB)。
图一 各级增益分配图二、方案设计与论证(首段,对设计要求的总体分析)2.1功率放大器设计话放级混放级音调级18.5dB9.5dB–2dB29.5dBA V =612倍功放级图二 LM386低电压通用型集成功率放大器功放级的电压增益 R11=20K2.2 功率放大器设计如果出现高频自激(输出波形上叠加有毛刺),可以在1脚与8脚之间加0.15 F 的电容,或减小CD 的值。
2.3 音调控制器(含音量控制)设计已知fLx=100Hz ,fHx=10kHz ,x=12dB 。
33F 114V =≈R R Av R 3147k ΩR 32 47k Ω R P 31 470k Ω470k Ω4o由式(3-7-16)、(3-7-17)得到转折频率fL2及fH1; fL2 = fLx *2x/6=400Hz ,则fL1 = fL2/10=40Hz ; fH1 = fHx /2x/6=2.5kHz , 则fH2= 10fH1=25kHz 。
音响放大电路设计与制作教案(详案)

一、教学目标1. 了解音响放大电路的基本原理及其作用。
2. 学会使用常用电子元件进行音响放大电路的设计与制作。
3. 掌握音响放大电路的调试与优化方法。
二、教学内容1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 常用电子元件的选择与使用。
3. 音响放大电路的设计步骤。
4. 音响放大电路的制作方法。
5. 音响放大电路的调试与优化。
三、教学准备1. 教学器材:电脑、投影仪、音响设备、电子元件、电路板、multimeter 等。
2. 教学软件:电路设计软件(如Altium Designer、Cadence 等)。
四、教学过程1. 导入:通过播放一段音乐,引导学生思考音响设备是如何放大声音的。
2. 理论讲解:讲解音响放大电路的基本原理与组成,常用电子元件的选择与使用。
3. 实例分析:分析一个简单的音响放大电路设计案例。
4. 实践操作:学生分组进行音响放大电路的设计与制作。
5. 成果展示:每组展示自己的音响放大电路作品,分享制作过程中的经验与教训。
6. 调试与优化:指导学生使用multimeter 等工具对音响放大电路进行调试,优化电路性能。
五、教学评价1. 学生能够熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能够独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生能够对音响放大电路进行调试与优化,提高电路性能。
六、教学方法1. 采用“理论+ 实践”的教学模式,使学生在动手实践中掌握音响放大电路的设计与制作。
2. 利用电路设计软件,进行虚拟仿真,帮助学生更好地理解音响放大电路的工作原理。
3. 采用分组合作、讨论交流的方式,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
七、教学步骤1. 音响放大电路的基本原理与组成:讲解音响放大电路的工作原理,介绍其主要由功放芯片、音源信号处理电路、功率输出电路等部分组成。
2. 常用电子元件的选择与使用:介绍如何选择合适的功放芯片、电阻、电容等元件,并讲解其作用。
3. 音响放大电路的设计步骤:讲解如何根据音源信号的特性进行电路设计,包括放大倍数、频率响应等参数的计算。
音响放大器

湖南工学院课程设计说明书课题名称——音响放大器的设计专业名称——电气工程及其自动化学生班级——学生姓名——学生学号——指导老师——课程设计任务书音响放大器的设计(一)设计目的1、了解集成功率放大器内部电路工作原理2、掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法3、掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术(二)设计要求和技术指标1、技术指标额定功率P≥0.3W,负载阻抗为10Ω,频率响应范围为50Hz-20KHz,输入阻抗大于20KΩ,放大倍数≥20dB。
2、设计要求(1)设计话音放大与混合前置放大器、音调控制级、功率放大级;(2)选定元器件和参数,并设计好电路原理图;(3)在万能板或面包板或PCB板上进行电路安装调测;(4)测试输出功率;(5)测试输入阻抗;(6)撰写设计报告。
3、设计扩展要求(1)能驱动额定功率P≥8W的扬声器;(2)电路电压放大级输出阻抗低,能带500Ω负载。
(三)设计提示1、音响放大器的设计框图如图4-1所示,2、音响放大器各级增益分配如图4-2所示3、设计用仪器设备:示波器、交流毫伏表、万用表、低频信号发生器、实验面包板或万能板、智能电工实验台4、设计用主要器件:电子混响延时模块一片、集成功放LM386(或LA4102)一片、四运放LM324一块(或741三块)、LA4102、高阻话筒20K一个、扬声器(8欧/4W)一个、电阻电容若干。
5、参考书:调试总结《电子线路设计、实验、测试》(四)设计报告要求1、选定设计方案;2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;调试总结3、列出设计电路测试数据表格;4、进行设计总结和分析,并写出设计报告。
(五)设计总结与思考1、总结话音放大器的设计和测试方法;2、总结设计话音放大器器所用的知识点;注:该课题由两组配合完成(一组制作话音放大器和前置放大器,另一组制作音调放大器和功放)目录课程设计任务书 (1)第一章绪论 (5)1.1音响技术的发展 (5)1.2音响的分类 (7)第二章方案论证 (8)2.1放大电路的比较与论证 (8)2.2音频功率放大电路的比较与论证 (8)第三章设计原理及原理图 (9)3.1整机框图设计 (9)3.2音响放大器的基本组成 (9)3.2.1 话音放大器与混合前置放大器 (9)3.2.2音调控制器的设计 (10)3.2.3功率放大电路的设计 (13)3.2.4直流稳压电流电路 (13)3.3 总体实验图 (14)3.4 参考电路图 (15)第四章核心元器件介绍 (16)4.1 NE5532的介绍 (16)4.1.1NE5532功能特点简介 (16)4.1.2 NE5532特点 (16)4.1.3 NE5532引脚图 (17)4.2 L386的介绍 (17)第五章安装与调试 (19)5.1合理布局,分级装调 (19)5.2 音响电路的安装 (19)5.3调试 (19)5.3.1具体调试步骤 (19)5.3.2整机功能试听 (19)5.4 参数测试 (20)第六章总结 (22)附录 (23)参考文献 (25)第一章绪论1.1音响技术的发展音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。
【精品】模电课程设计音响放大器的设计

【精品】模电课程设计音响放大器的设计一、框架(1)任务:设计一台具有50W功率音响放大器,要求声音清晰,具有良好的保护功能,支持3.5mm音频输入。
(2)实施:选用模拟式和数字式电路,设计和组装电路,调试音响放大器,完成实物演示。
二、设计1. 原理设计(1)电源部分采用折磨精度的运放作为电源的主要电路:运放采用LMi3320芯片,它能将外部直流电压转换成小压差(±25V)。
并且芯片内置保护功能,能以较宽的电流范围将输出电压维持在±25V,运放芯片在运行时可以根据音乐音量的增大减小时电流的输出,更好的驱动音响喇叭。
(2)信号处理部分本设计的信号处理部分采用模拟和数字相结合的方式处理音频信号:对于音频输入部分,采用高性能的功放放大器,它能够将输入的小信号充满的放大,使得各种音频设备输出的信号能被正确的携带进入放大器内部;信号经过后处理,将信号标准化并转化为数字信号,用于后面数字放大部分;最后,将数字信号转为模拟信号,并且通过功率放大器,最终将信号放大,推动音响驱动器实现有效播放。
(3)元器件及材料LMi3320运放,op07运放,NE5532运放,STM32单片机,电容,0.2mm铜厚的喷锡板,330ω电阻,220uF电容。
2. 电路设计音响放大器设计主要分为三部分:电源模块,信号处理模块和功率模块。
电源模块的主要功能是将外部的直流电压转换成±25V的电压,然后再交由信号处理模块和功率模块经行处理。
电源模块以固定的LMi3320运放实现,它可以将外部传入直流电压得到平衡的±25V的输出。
(3)功率模块该模块将从信号处理模块得到的模拟信号放大至±25V,然后再将其在实现50W功率的情况下,转入驱动器输出至音响放大器。
三、调试完成电路的设计后,进行音响放大器的调试,首先拆下电路,进行检查,确保电路结构完整,各种元器件牢固;接着根据说明书尝试与3.5mm入口相连,使得放大器可以接受外部传入的音频信号;然后,接入电源,开启开关,对放大器的功能和特性做出校准;最后,用音乐源测试放大器的效果,确保声音清晰完整,功能是否符合要求。
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湖南工学院2012级课程设计说明书音响放大器课程设计院系:电气与信息工程学院学生姓名:陈善平指导老师:伍麟珺专业:自动化班级: 12级自动化卓越班完成时间: 2014年6月5日目录1 设计要求 (1)2 设计的作用和目的 (1)2.1目的 (1)2.2设计意义 (2)3 设计内容及原理 (2)3.1设计内容 (2)3.2设计原理 (3)3.2.1直流稳压电源电路 (3)3.2.2前级放大部分 (5)3.2.3混合放大部分 (6)3.2.4功率放大部分 (6)4 仿真性能测试 (10)5 音响电路的制作与调节 (13)5.1焊接 (13)5.1.1操作步骤 (13)5.1.2操作要点 (13)5.2调试结果及分析 (13)结束语 (14)参考文献 (15)摘要功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声。
一套良好的音响系统功放的作用功不可没。
功放是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
Amplifier known as"amplifiers",His function is to blow up sound source or the amplification of weak signals that come from the pre-amps and to promote the speaker burst.A good sound system power amplifier made a significant difference.Power amplifier is the most basic equipment,sound system,its task is to amplify the weak electrical signals which come from the signal source(professional audio system is from the mixer)to drive the speaker sound.关键词:功率放大器、前级放大、混合放大一、设计要求1、设计一个音响放大器,要求具有音调控制、音量控制等功能,可接入电脑音频信号、录音机线路输出信号等扩音,或作为有源音箱等;2、电路基本要求内含前置放大、音调控制、功率放大等;3、画出音响放大器的电路原理图,分析各部分电路的工作原理;4、电路制作与调试;5、简易故障的判定及排除。
二、设计的作用和目的在很多电气设备中都有音响功率放大器,集成音响功率放大器具有工作稳定、性能好、易于安装调试、成本低等优点。
集成功放加上前级放大器、音调控制电路就可构成音响放大器。
前置放大主要完成对输入信号的放大,一般要求输入阻抗高,输出电阻低,频带宽,噪声小;音调控制主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减;功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标,要求功率高、失真尽可能小、输出功率大。
2.1目的:1.通过多语音放大器的设计,掌握低频小信号放大电路的工作原理和设计方法。
2.进一步理解集成运算放大器和集成功放的工作原理,掌握有源滤波器和功放电路的设计过程。
3.了解一般电子电路的设计过程和装配与调试方法。
2.2设计意义:1.音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。
预计音响技术今后的发展主流为数字音响技术。
2.通过音响放大器设计,使我们认识到一个简单的模拟电路系统,应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。
信号源的作用是提供待放大的电信号,如果信号是非电量,还须把非电量转换为电信号,然后进入输入级,中间级进行电流或电压放大,再进入输出级进行功率放大,最后去推动执行机构做某项工作。
三、设计内容及原理3.1设计内容总体方案论证系统原理方框图如图1所示。
根据题目任务我们设计有四个基本电路:1)直流稳压电源部分2)前级放大部分3)混合放大部分4)功率放大部分图1.电路原理图 直流稳压电源 音频输入 前级放大 混合放大 功率放大 音频输出其中直流稳压电源为系统各个模块供电,前级放大主要完成小信号的电压放大任务;混合放大主要完成左右高通频率的获得,使得声音更加醇厚完美;功率放大部分主要实现扩音功能;该系统是一个高增益、高保真、高效率、低噪声、宽频带、快响应的音响与脉冲传输、放大兼容的实用电路。
下面对每个单元电路分别进行论证。
3.2设计原理3.2.1直流稳压电源电路(1)整流部分:采用单相桥式整流电路,可选用四个1N4007二极管或桥堆,最大整流电流1A即可。
(2)滤波部分:采用常用的电容滤波,取值4700μF。
此4700μF只要高于12V就可以。
由于稳压芯片输出可能略高于12V,所以本方案采用25V 耐压的电容。
(3) 稳压部分:为得到稳定的±12V电源,稳压部分采用LM7812与LM7912的集成三端稳压芯片,输入端并接一个4700μF电解电容,以改善纹波与抑制输入的过电压;输出端并接一个0.1μF电解电容,以改善负载的瞬态响应。
值得注意的是,输入端的4700μF电解电容会由于变压器输出的瞬间电压过高而废。
所以本方案选用50V耐压的电容。
直流电源原理图如下:图2.变压器原理图3.直流稳压电源原理图直流稳压电源原理:电网电压经过变压器后,变为数值较小的交流电压,然后经过桥式整流电路变为直流,经电容滤波后变为浮动幅度较小的电压,然后再经稳压芯片7815、7915、7812、7912等将电压分别稳定为15V、-15V、12V、-12V,经过插针作为输出,作为后续模块的供电源,LED等作为指示灯,提示直流稳压电源是否正常工作。
3.2.2前级放大部分弱信号前置放大电路必须由低噪声、高保真、高增益、快响应、宽带音响集成电路构成符合上述条件的集成电路有:M5212, LM5213, LLM1875, TDA1514, NE5532,NE5534 等。
本系统设计选用NE5532,因为同众多的运放相比,NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、宽频带等优良性能被称为“运放之皇”。
这种运放的高速转换性能可大大改善电路的瞬态性能较宽的带宽能保证信号在低,中,高频段均能不失真输出,使电路的整体指标大大提高。
电路图如图:图4.前级放大电路图前级放大部分:前级放大部分是由两个完全相同的部分组成,分别放大左音频和右音频,如上图所示,左(右)音频首先经过由RC组成的低通滤波电流,理论上来说音响的频率响应应该为20Hz-20kHz,符合人类能够识别的范围,但是在实际应用中由于电路结构、元件的质量等原因,往往不能够满足此要求,再加上人一般发出的声音也不会过高或者过低,所以根据实际情况,我们选用滤波电路电阻R为220Ω,电容C为0.1uF,理论上的截止频率为1/2πRC,即1/(2π*220*0.1*0.0000001)=7.234kHz,然后经过一个反向运算放大器5532,,放大倍数Av=R2/R4(R10/R12)=270/27=10,其中4、8脚所接的电源由直流稳压电源提供。
3.2.3混合放大部分图5混合放大电路图前级放大的输出作为混合放大的输入,先经过由RC组成的高通滤波电路,器截止频率理论上为1/2πRC=1/(2*π*10000*0.000001)=15.9Hz,与低通结合可以得到所设计的音响所能通过的声音频率为15.7Hz--7.234kHz。
然后经过uA741放大,其放大倍数Av为R1/R2(R5/R7)=20/10=2,其中R6为调节音量的大小,其原理是调节电阻改变分压的大小进而改变输出电压。
3.2.4功率放大部分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。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
(本设计采用OCL接法,采用TDA2030芯片)①TDA2030芯片的电路特点:[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:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接Vmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。
[6].TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率,THD≤0.1%。
无疑,用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。
②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。
有集成运放和晶体功率管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器芯片。
根据设计指标求,TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路,采用V 型5 脚单列直插式塑料封装结构。
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、失真小等特点。
并具有内部保护电路。
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。
外围电路图如图6所示:图6功率放大电路图电路工作原理:图7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,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。
IN4001是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。
其中参考的电路如下:图7.参考电路TDA2030的功率大小会随着负载的大小而改变,其关系如下图所示:图8.功率负载关系图我们所选用的负载大小为8Ω,功率为10W,从图中可以看出其对应的电压为14.8V,我们用15v代替。
四、仿真性能测试前级放大和混合放大的仿真图如下图所示:图9.前级放大电路及混合放大电路仿真图话筒输入信号:图10.话筒输入信号前级放大的频谱图如下所示:图11.前级放大的频谱图(截止频率为7.3k赫兹)输出波形如下图所示:图12.电路输出波形1(输入电压为10mV,输出为126.651mV,放大了10倍左右)混合放大频谱图如下所示:图13.混合放大频谱图(从图中可以看出截止频率为16.991Hz。