音频前置放大电路制作

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音频小信号前置放大电路

音频小信号前置放大电路

音频小信号前置放大电路1 选题背景在现在的时代我们的身边有着各种各样对于声音放大的需求,如麦克风,及一些音像设备中是最常见的,随着人们生活质量的提高对于音质的要求也越来越高,简单的音质已经无法满足大家的需求,恶劣的音质也对人们的日常生活有很大的影响,就如同噪音一样,在对音质进行调整中,对其放大是很重要的内容,音频放大电路就是在保持原声的基础上对声音进行放大,对声音中小信号的放大在音频放大电路中也有着很重要的应用,对小信号的放大可以让我们更好的获得对较弱的原声的放大,对较弱的音频进行放大后可以更好的去分析这个音频信号,对于科学研究和电子产品的开发很有帮助,也可以充分的满足人们的需求。

1.1指导思想“放大”的本质是实现能量的控制,即能量的转换:用能量比较小的输入信号来控制另一个能源,使输出端的负载上得到能量比较大的信号。

放大的对象是变化量,放大的前提是传输不失真。

通过NE5532对小信号进行放大,对相应的电阻进行合理的选择以达到对放大倍数的要求,对输出部分串电阻来达到对输出电阻的要求。

1.2 方案论证方案一:采用NE5532两级电路放大方法,用运算放大器作音频前置放大电路。

其优点是体积小、噪音低、功耗小、一致性较好。

利用运算放大器可取得很深的负反馈,同时提高不失真输出,使信号失真度在1%以下。

方案二:采用NE5532一级放大方法,优点是所用资源少,更加的简便,缺点是不稳定,电流过大,故予以否定综合考虑,采用方案一1.3 基本设计任务设计并制作音频小信号前置放大电路。

具体要求如下:≥1000;(40分)(1)放大倍数AV(2)通频带20Hz~20KHz;(40分)≥1MΩ;输出电阻R O=600Ω;(10分)(3)放大电路的输入电阻RI说明:设计方案和器件根据题目要求自行选择,但要求在通用器件范围内。

测试条件:技术指标在输入正弦波信号峰值Vpp=10mv的条件进行测试(输入输出电阻通过设计方案预以保证),设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。

音频功率放大器的制作与调试

音频功率放大器的制作与调试

音频功率放大器的制作与调试第一部分自行设计电路---基于声卡的一种声光报警装置的设计摘要本文提出了一种利用计算机声卡,配合继电器控制电路实现声光报警功能的方法,实现了对环境或对象的健康监测。

并讨论了电路设计的具体方案,给出了PSpice模拟仿真结果。

仿真结果表明:该报警电路简单可靠实用,完全可以实现声光报警功能。

1、设计目标设计一个报警电路,该电路与计算机声卡相连,计算机声卡的输出信号为其输入信号。

当计算机声卡有输出时,电路中的继电器线圈导通吸合,继电器的常开触点闭合,反之,其常开触点断开。

将继电器的常开触点串入声光报警器的工作回路中,可以控制声光报警器的工作状态。

电路的原理框图如图1所示。

2、声卡的输出信号声卡的输出信号是极其微弱的信号,音箱的工作原理是将声卡的输出信号先经过功放进行放大,然后驱动扬声器来发声的。

同理,要设计一个报警装置,首先要做的就是对信号进行放大。

声卡的输出信号与电脑播放的音频文件关系密切。

当播放音乐和电影等文件时,声卡的输出为脉动成分很高的电平信号,用示波器观察的波形跳变激烈,其幅值电平大概在50mV~2V左右。

为了保证电路中的固体继电器的正常工作,本电路中采用标准的正弦信号。

考虑到音频文件的频率特性和放大电路的带宽等因素,利用Test Tone Generator软件产生一个频率为1K Hz,振幅为0.5V的正弦信号。

如图2所示。

3、设计方案及Orcad PSpice模拟仿真[1]结果对声卡输出信号的放大,有两种方案。

第一种方案是用二极管、三极管、电阻、电容等元器件直接搭建;第二种方案利用集成运放搭建。

3.1 基于三极管等元器件的放大电路及仿真结果基于三极管等元器件的放大电路[2] [3]如图3所示,其Pspice仿真结果如图4所示。

分别对上图两个探测点进行仿真结果如下:电路的工作原理为:输入信号通过三极管放大电路放大后,再经过整流和滤波,得到一个比较稳定的电平信号(见仿真图上的红色曲线)。

音频功率放大器电路设计

音频功率放大器电路设计

一、设计的题目及其要求(1)设计题目音频功率放大器电路仿真设计(2)课程设计的目标、基本要求及其功能:设计并实现OTL功率放大器,功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(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,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。

用multisim软件对OTL功率放大器进行仿真实现。

根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。

二、设计的基本思路及其设计出发点(1)设计的基本思路功率放大器的作用是给负载RL提供一定的输出功率,当RL一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真可能小,且效率尽可能高。

由于OTL电路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,必须采取有效措施抑制零点漂移。

为了获得足够大的输出功率驱动负载工作,故需要有足够高的电压放大倍数。

因此,性能良好的OTL功率放大器应由输入级、推动级和输出级等部分组成。

(2)芯片的选择TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,在目前流行的数十种功率放大集成电路中,规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。

我们知道,瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素,该集成功放的一个重要优点。

TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。

根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。

另一方面,大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大,在使用中稍有不慎往往致使损坏。

然而在TDA 2030集成电路中,设计了较为完善的保护电路,一旦输出电流过大或管壳过热,集成块能自动地减流或截止,使自己得到保护(当然这保护是有条件的,我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用)。

模电课程设计报告--带前置放大的音频功放电路

模电课程设计报告--带前置放大的音频功放电路

课程设计报告课程名称:模拟电子技术基础设计名称:带前置放大的音频功率放大器姓名:学号:班级:日期:摘要本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式,前者采用有“运放之皇”的NE5532对电压进行放大,后者采用性能优良的LM386对电压和电流放大,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,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。

在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻,就保证了音量可调,在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻,这样保证了信号不失真。

除此之外,加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小,有电源退偶,无自激等优点。

根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim10软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。

关键词: NE5532 LM386 性能优良音量可调杂音小目录一、设计的目的及任务1.1设计的目的1.2 设计的任务及要求二、电路设计总方案及原理框图2.1原理框图2.2电路设计方案三、各组成部分的工作原理3.1.1弱信号前置放大级电路图3.1.2前置放大电路图工作原理3.2.1音频功率放大电路图3.2.2音频功率放大电路的工作原理四、电路仿真4.1 设计的总电路图4.2应用Multisim 11进行的仿真结果五、电路的安装及调试六、电路的实验结果七、实验总结八、仪器仪表明细清单参考文献一、设计的目的及任务1.1设计的目的1,了解音频放大电路的形成和用途。

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。

4,熟悉运用Multisim 11软件进行仿真,学会焊接技术。

1.2 设计的任务及要求前置放大器的放大倍数为10 倍,使用单电源低噪声集成运放NE5534、OP-27A,功率放大采用LA4100、或LM386、或其他型号。

音量可调,杂音小,有电源退耦,无自激。

二、电路设计总方案及原理框图2.1原理框图图1系统原理框图2.2电路设计方案根据推任务要求,设计总电路需要弱信号前置放大级电路和功率放大电路两个基本电路,其中前置级主要完成小信号的电压放大任务;功率放大级则实现对信号的电压和电流放大任务。

12AT7单管前置放大器制作

12AT7单管前置放大器制作
,
,

另外
,
2 AT 1
7
的 内

阻也 很
,
V
C
,
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Z
耐 压不小 于
V

其中
,
低 有利 于 输出 阻 抗的
最好选 用 音 频 专 用 电 解 电 容 器
, 。
体 图 具 体制 作 时 可 根 据 实 际 情 况 自 行
。 .
,
为 了 避 免 电 源 对 音 质的 影 响 本 机
I
2
,
其 主 要 参数 为 B
,
V
c E。
一30 0V
Ie
m
整 机 采 用 一 点 接地
故音 量 电 位
级 由 晶体 管 B G
管滤 波器

1
,
从而 使 本 机输 出 阻 抗 基 本 上取 决 于 R
R
6

除 设有 音量 控制 外 一般还 设 有3 一 档 输 人 信号 源 选 择 开 关 有 的 还 有 高
。 ,
5

为 本机 的原 理 图 左 右 声 道 放
7
的阻 值

不 过由 此 也 造 成 了 本 级 交

大 由 一 只 双三 极 管 1 2 A T 路 是 电 源整 流滤 波 部分 别 作 左 右 声道 前 级 放大
良 好 的 阻抗 匹 配
。 , , 、

采用共阴极放
体 以 弥 补增 益 不 足 从 而 使本 机 在 保 持
M P S A4 2 R8 I OK 2 5 w
,
有些发烧友在 听 音实践 中 发 现 胆 石 混 合 放 音 程式 能 取 长 补 短 获 得 较 为满 意 的 音 质

音频功率放大器设计与制作

音频功率放大器设计与制作

引言 (1)第一章课题概况 (3)§1.1 课题设计要求 (3)§1.2 毕业设计目的 (3)第二章音响技术简介 (4)§2.1人耳的听觉特性 (4)§2.2高保真度 (4)第三章高保真音响的原理介绍 (6)§3.1设计思路 (6)§3.2滤波器的介绍 (6)§3.3功率放大器的介绍 (7)§3.4 音频功率放大器 (8)§3.5 电源 (14)第四章焊接与调试 (15)§4.1电路的焊接 (15)§4.2电路的调试 (15)第五章全文总结和展望 (16)§5.1总结 (16)§5.2展望 (16)致谢..................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献................................................................................... 错误!未定义书签。

附录........................................................................................... 错误!未定义书签。

人们总是喜欢用听音乐的方式来放松工作中的疲劳,或者欢聚庆祝,或者陶冶情操。

随着改革开放的深入,经济的快速增长和城市规模的不断扩大,人类的生活水平也都相应的提高了,人们懂得了听音乐来缓解生活中所带来的各种巨大压力,通过解放神经来提高自己的生活水平,如今的市场上有着许许多多,琳琅满目的音响品牌,具体那些好,商家各执一词,消费者也很难选择,因此,通过此次设计,可以解决消费者难以选择的麻烦,直接自己动手制作,了解音响的结构和特点,不光扩大了自己的知识面,从制作到完成作品,最后欣赏自己的作品,简直有种说不出的美妙感觉,连上CD机,放上自己喜欢的音乐,来享受音乐的魅力,从而能缓解压力,使心情放松,能更好的投入工作,从而提高自己的生活水平。

音频放大电路的原理与设计

音频放大电路的原理与设计

音频放大电路的原理与设计音频放大电路是一种用于增加音频信号幅度的电子电路。

在音频设备中,如音响系统、收音机、电视机等中均需要音频放大电路来放大声音,以便更好地听到音频信号的声音。

一、音频放大电路的原理音频放大电路的原理是使用放大器来放大音频信号。

音频放大电路通常由三个主要部分组成:输入电路、放大电路和输出电路。

1. 输入电路:输入电路主要负责接收音频信号,并将其转换成电信号。

通常的输入电路包括电容耦合器和负载电阻。

电容耦合器用于去除输入信号中的直流分量,使得信号保持在交流范围内。

负载电阻用于将音频信号传递到下一级放大电路。

2. 放大电路:放大电路是音频放大电路的核心部分,其作用是将输入的音频信号进行放大。

主要有两种放大电路:电压放大电路和功率放大电路。

电压放大电路通过增加电压来放大信号幅度。

功率放大电路通过增加电流以及控制电流流动方向来放大信号幅度。

不同类型的放大电路有不同的特点和应用场景,常见的有晶体管放大电路、管式放大电路、集成放大电路等。

3. 输出电路:输出电路用于将放大后的音频信号传递到扬声器等输出设备,使得音频信号能够产生声音。

输出电路一般包括输出变压器、扬声器驱动电路等。

二、音频放大电路的设计设计一款音频放大电路需要考虑多个因素,如音频信号的频率范围、信噪比、失真度等。

以下为一般设计思路:1. 确定音频信号的特性:首先,需要了解音频信号的特性。

音频信号的频率范围、输入电平、失真度等都会影响到放大电路的设计。

2. 选择合适的放大电路:根据音频信号的特性选择合适的放大电路。

如果音频信号频率范围广泛,可以选择宽带放大电路。

如果需要低噪声和低功耗,可以选择运放放大电路。

3. 防止失真:音频放大电路设计中一个重要的考虑因素是如何减少失真。

失真会导致音频信号的质量下降。

一种常用的方法是使用负反馈,通过将放大电路的输出与输入进行比较,并对放大电路进行修正,以减少失真。

4. 选择合适的元件:选择合适的元件对于音频放大电路的性能至关重要。

音频功率放大器设计详解

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。

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项目2 音频前置放大电路制作
学习目标
通过本项目的练习,了解三极管的结构特点,掌握 三极管的电流放大作用,掌握共射放大电路的组成、 原理和分析方法,了解共集放大电路的作用;掌握 多级放大电路的安装、调试、测试技巧。
工作任务
制作分立元件组成的音频前置放大电路(输入信号约 为5mV,输出信号不低于0.2V),撰写项目制作报告。
uO
RL 2kΩ
1
2
3
4
图2.1 音频功率放大电路原理图
图2.2 音频功率放大电路印制电路图
技能训练1 三极管检测
×1K

+


1 00 k Ω
NPN管
红黑
×1K

+
(a)基极的判别
(b) 发射极和集电极判别
图2.3 模拟万用表三极管管脚判别
NPN管 黑 红
×1K

+
图2.4 测穿透电流
1.管脚的判别 (1)判别基极 模拟万用表:先假定一个管脚为基极并把红表笔接
参考电路图
音频功率放大电路参考电路和印制电路图如图所示。
u i1 <5mV
u i2 >10 0 mV
R1 330Ω
C1 100uF
C2 10uF
R2 100kΩ R3 2kΩ
R6 2kΩ
R4 300kΩ
VT 1 9011
R7 4. 7kΩ
C4 10uF VT 2 9011
R5 100kΩ
R8 5. 1kΩ
O
UCE(V)
(a)输出特性电路模型
(b)输出特性曲线
图2.9 三极管的输出特性
如果在基极与发射极间加入一个电压UBE,通过输入 特性曲线,就可以得到IB,利用关系式
可以求出IC;已知IC,再利用输出特性曲线,就可以 求出UCE。这样,输入电压UBE和输出电压UCE的关 系也就出来了。
U BE(V)
(2)输出特性
输出特性曲线是指基极电流IB为一定值时,加在三极
管集电极和发射极之间的电压UCE 与集电极电流 IC
的关系
IC (mA)
IC=β IB
IB=250uA
IB
c
30 25
b
NPN
U CE
20
e
15
10
5
IB=200uA IB=150uA IB=100uA IB=50uA IB=0uA
数字万用表:对于PNP管,当黑表笔在基极上,红 表笔去测另两个极时一般为相差不大的较小读数 (一般0.5-0.8),如表笔反过来接则为一个较大的 读数(一般为1)。对于NPN表来说则是红表笔 (连表内电池正极)连在基极上。
(2)判别发射极和集电极
若管子为NPN型管,已知基极后,剩下两个电极, 对于模拟万用表,假定一个管脚为集电极,用黑表 笔接在该管脚上(如图2.3(b)所示),红表笔接另一管 脚,再在所假设的集电极和基极之间加100kΩ的电 阻,万用表测得的电阻阻值将变小,将两个要判别 的管脚对换,用同样的方法再测一次,阻值变小幅 度大的一次,则黑表笔所接的管脚为集电极;若管 子为PNP型,则应调换表笔。
对于数字万用表,用三极管hFE档去测,对于NPN, 将三极管插入NPN的小孔上,对于PNP,将三极 管插入PNP的小孔上,B极对上面的B字母,读数, 再把三极管的另两脚调换位置,再读数。读数较大 的那次极性就对应万用表上所标的字母,这时就对 着字母去认三极管的C,E极。
2.管子性能的判别: (1)PN结的好坏。方法同二极管。 (2)模拟万用表测穿透电流 如图2.4所示,阻值应在几十千欧,若阻值太小,
R 10 3kΩ
R9 100Ω
C3
47uF
RP 1 470kΩ
R 17 5. 1kΩ
R11 100kΩ
C7 0. 1uF
R 21 C 8 200Ω 100uF
C 6 10uF
+1 5V
VT 3 9011
C 15 10uF
R 16 100Ω
R 14 5. 1kΩ
9
R13 51kΩ
R15 2kΩ
C5 47uF
则说明穿透电流大,性能不好;若阻值慢慢变小, 说明管子性能不稳定。 β值的检测。当对β值要求不是很高时,用万用表 进行测量即可。
知识点1 半导体三极管 1.结构和符号 半导体三极管最主要的功能是电流放大和开关作用。 三极管由两个PN结构成,两个PN结把一块半导体分
成三部分,中间共用的部分是基区,两侧部分是发射 区和集电区,从三个区引出相应的电极,分别为基极 b、发射极e和集电极c,根据PN结类型可分为PNP型 和NPN型两种三极管。
3.三极管的特性
(1)输入特性。输入特性是指在三极管集电极和发
射极之间的电压UCE一定时,加在三极管的基极和发
射极之间的电压UBE和它所产生的基极电流IB的关系,
如图2.8(a)所示。
IB(u A)
UCE=0V UCE>1V
IB b
U BE
c NPN e
0
(a)输入特性电路模型
(b)输特性曲线
图2.8 三极管的输入特性
图2.6三极管放大工作条件
在上述条件下,三极管的三个电极电流如图2.7所示, 具有如下关系:
c I C =β I B
e I E = IC+ I B
b
b
IB
I E = IC+ I B
e
IB
c I C =β I B
(a)NPN三极管
(b)PNP三极管
图2.7 三极管电流分配关系
β称为三极管电流放大系数,其值近似为常数
c 集电极
c 集电极
N 集电区
b 基极 P
基区
N 发射区
集电结 发射结
b 基极
P 集电区 N 基区 P 发射区
集电结 发射结
e 发射极
NP N型
三极管结构示意图
e 发射极 PN P型
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之 间的PN结叫集电结。
c b
c b
e
e
NPN型
P NP 型
三极管的电气符号
2.电流控制关系
要使三极管具有放大作用,必须满足以下两个条件:
发射结加正向电压(一般小于1V)
集电结加反向电压(一般为几伏至几十伏)
为了满足上述两个条件,需要在基极加电源VBB,在集
电极加电源VCC,如图2.6所示,且VCC应大于VBB。
c
b
VBB
e
e
VBB
b
VCC
VCC
c
(a)NPN三极管
(b)PNP三极管
在该管脚上(如图2.3(a)所示),用黑表笔分别接 另外两个管脚,测得两个阻值,如果阻值一大一小, 则所假设的不是基极,应重新假设另一管脚,直到 所测两个阻值同大(或同小),将表笔对换,再测一 次,阻值将变为同小(或同大),这时,所假设的管 脚即为基极。 在此基础上,还可判定管子是NPN 型还是PNP型:若两阻值同大时,即NPN型(红表 笔接基极);若两阻值同小时,即PNP 型(红表笔接 基极)。
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