语音放大器的设计和仿真实验报告
声音放大器设计实训报告
一、实训目的1. 理解声音放大器的基本原理和设计方法。
2. 掌握声音放大器电路的设计和调试方法。
3. 培养动手实践能力和团队合作精神。
二、实训内容1. 声音放大器电路原理图设计2. 声音放大器电路PCB板设计3. 声音放大器电路元器件焊接4. 声音放大器电路调试与测试5. 声音放大器电路性能评估三、实训步骤1. 声音放大器电路原理图设计（1）分析声音放大器的基本组成：输入级、中间级、输出级和保护电路。
（2）根据设计要求，选择合适的放大器电路，如甲乙类互补对称功率放大器。
（3）绘制声音放大器电路原理图，标注各元器件型号、参数和性能指标。
2. 声音放大器电路PCB板设计（1）根据原理图，确定PCB板尺寸和元器件布局。
（2）使用PCB设计软件绘制PCB板，设置线路层、电源层、地线层等。
（3）生成PCB板Gerber文件和钻孔文件，用于生产PCB板。
3. 声音放大器电路元器件焊接（1）准备焊接工具，如烙铁、焊锡、助焊剂等。
（2）按照PCB板设计文件，将元器件焊接在PCB板上。
（3）检查焊接质量，确保元器件焊接牢固、无虚焊。
4. 声音放大器电路调试与测试（1）连接电源、输入信号和输出负载，对声音放大器电路进行初步调试。
（2）使用示波器、万用表等测试工具，检测电路的关键性能指标，如增益、频率响应、失真度等。
（3）根据测试结果，调整电路参数，优化电路性能。
5. 声音放大器电路性能评估（1）根据设计要求，对声音放大器电路进行综合性能评估。
（2）分析电路的优缺点，提出改进措施。
四、实训结果与分析1. 声音放大器电路原理图设计根据设计要求，我们设计了一个甲乙类互补对称功率放大器电路。
该电路具有以下特点：（1）采用晶体管作为放大元件，具有较好的线性度和稳定性。
（2）采用推挽输出方式，提高了输出功率。
（3）采用负反馈电路，降低了失真度。
2. 声音放大器电路PCB板设计我们使用Altium Designer软件进行了PCB板设计。
音频放大器 实验报告
音响放大器的设计一、 设计任务1) 功能要求：具有话筒扩音、音调控制、音量控制，卡拉OK 伴唱2) 已知条件：集成功率放大器LM386 1个，10K 欧姆高阻话筒一个（咪头，要加上拉电阻），输出电压为5mV ,集成运放LM324一只， +VCC = +9V ，8Ω/2W 负载电阻RL 1只，8Ω/4W 扬声器1只,MP3一台（连接输入线一条）3) 主要技术指标：额定功率 Po ≥0.3W(γ <3%)；4) 负载阻抗 RL=8Ω；5) 截止频率fL=50Hz ，fH=20kHz ；6) 音调控制特性 1kHz 处增益为0dB ，125Hz 和8kHz 处有±12dB 的调节范围，A VL=A VH ≥20dB ；7) 话放级输入灵敏度 5mV ；8) 输入阻抗 Ri>>10K Ω。
二、 实验器材实验所需元件、示波器、万用表、覆铜板、函数发生器、热转印机、钻孔机、环保腐蚀液、变压器、MP3、喇叭等等三、 功能模块组成和增益分配图 1功能模块组成 话筒输入5mv 话音放大器（4.7倍）音频输入100mv 混合前置放大(3倍)音调控制器（0.8倍）功率放大器（30倍）扬声器+9V 电源四、功能模块设计（一）工作电源（+9V）电源模块由实验室稳压试验箱经过J1、J2接入电路模块，S1为电源开关，W1是7809稳压芯片，期中C3、C4为电源输入的滤波电容，C5、C6为电源输出的滤波电容，D1为发光二极管做上电指示用，P2为4个短接到地上的排针接口，作为测试用的接口。
图2稳压模块（二）话筒输入和话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，输出阻抗高。
所以话音放大器用来不失真地放大声音信号，输入阻抗需远大于话筒的输出阻抗，且符合阻抗匹配。
第一级设计成增益为：A V1=1+R2/R4=47K/10K=4.7，R2 =75KΩ; R4=10KΩ，放大后输出电压为V o1按设计要求应该达到24mv，原理图如下：图3话音放大器（三）音频输入和混合前置放大器混合前置放大器的作用是将MP3输出的音乐信号与话音混合放大，音频信号输出100MV，话音信号放大3倍，此级电路的电压放大倍数可以表示为：VO2 = - [ (R1/R5)*VO1 + (R1/R9)*V12 ]A V2= VO2/VO1=3其中R11为调节此级电路的输入阻抗的变阻器，用以控制此级电路的音量调控。
语音放大器设计实验报告
话音放大器设计科技报告一、设计任务与要求1、设计任务设计并制作有一定输出功率的话音放大电路。
2、基本要求（1）电路采用5V单电源供电；（2）前置放大器由两级放大器构成，其中放大器1的增益为20dB，放大器2的增益为20dB，增益均可调；（3）带通滤波器：通带为300Hz～3.4kHz ；输出额定功率P>0.2W，失真度<10%；负载额定阻抗为8Ω。
二、系统设计1、实验原理麦克风有多种类型，用于将声音转换为电信号，较常用的有驻极体话筒。
前置放大电路用于对话筒的输入信号进行放大。
带通滤波器用于滤除语音信号频带以外的噪声，最后由功率放大电路对语音信号进行功率放大驱动喇叭输出。
2、模块设计①驻极体话筒②前置放大电路内部结构如图所示：电路图如图所示：③带通滤波电路电路图如图所示：电路图如图所示：1、按照单元设计电路设计系统电路图，并且用multisim软件进行仿真，直到结果正确为止；2、按照实验原理图，用通用版进行焊接；3、焊接好各各模块电路后，分别对各模块进行调试，调试步骤如下：①前置放大电路的调试：静态调试：调零和消除自激振荡。
动态调试：在输入端输入电压Uid，测量输出电压Uod1，观测于记录输出电压与输入电压的波形，算出电压增益Aud1。
测出前置放大电路的幅频特性。
②有源带通滤波器的调试静态调试：调零和消除自激振荡动态调试：调节输入信号的频率，使输出电压达到不失真的最大值。
记录此时的电压值和频率。
不断改变输入信号的频率，（变大和变小），当电压的幅度为最大值的0.707倍时，分别记录此时的频率，即为上限截止频率和下限截止频率。
由此可计算出通频带。
③功率放大电路的调试：静态调试：将输入端对地短路，观察输出有无振荡，如果有振荡，采取消振措施以消除振荡。
测量最大输出功率Pomax：在输出信号不失真的条件下，对功率参数进行测试。
输入f=1kHz的正弦输入信号，并逐渐加大输入电压的幅值直至输出电压Uo 的波形出现临界削波时，测量此时Rl两端的输出电压的最大值Uomax或有效值Uo，则Pomax=Uomax2/（2*RL）=Uo2/RL。
语音放大器实验报告
（1）掌握分立或集成运算放大器的工作原理及其应用。
（2）掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法。
（3）了解语音识别知识。
（4）通过实验培养学生的市场素质、工艺素质、自主学习的能力、分析问题解决问题的能力以及团队精神。
（5）通过实验总结回顾所学的模拟电子技术基础理论和基础实验，掌握模拟电子电路的设计与调试方法。
二.设计任务与要求(一)设计任务：1）已知条件：语音放大电路由“前置放大器”、“有源带通滤波器”、“功率放大器”、“扬声器”几部分构成。
2）性能指标：各基本单元电路的设计条件分别为：（1）前置放大器：输入信号：U id≤10mV；输入阻抗：R i≥100k 。
（2）有源带通滤波器：带通频率范围：300Hz～3kHz；增益：A u=1。
（3）功率放大器：最大不失真输出功率：P om ≥1W；负载阻抗：R L=8 。
（4）输出功率连续可调：静态噪声：≤50mV。
( 二) 要求(1)选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件，确定前置放大电路、有源带通滤波电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。
(2)置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的差模电压增益A Ud、共模电压增益A Uc、共模抑制比K CMR、带宽BW1、输入电压R i等各项技术指标，并与设计要求值行比较。
(3)有源带通滤波电路的组装与调试测量有源带通滤波电路的差模电压增益A Ud、带通BW1，并与设计要求进行比较。
(4)功率放大电路的组装与调试测量功率放大电路的最大不失真输出功率P o,max、电源供给功率P DC、输出效率η、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。
(5)整体电路的联调与试听(6)应用EWB软件对电路进行仿真分析三．实验仪器LM324：芯片中集成4个运算放大器TDA2030: 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。
如图1所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。
声频放大器设计实训报告
一、实验目的1. 了解声频放大器的基本原理和设计方法；2. 掌握声频放大器的主要性能指标和测试方法；3. 提高动手能力和团队协作能力；4. 培养创新思维和解决实际问题的能力。
二、实验器材1. 声频信号发生器；2. 示波器；3. 频率计；4. 功率计；5. 电阻、电容、晶体管等电子元件；6. 调试工具。
三、实验原理声频放大器是一种将声频信号进行放大的电子设备，主要由输入级、中间级和输出级组成。
输入级主要负责信号的放大和滤波；中间级对信号进行进一步的放大和调整；输出级将信号放大到足够的功率，驱动扬声器发声。
四、实验步骤1. 设计声频放大器电路图，选择合适的元件；2. 搭建实验电路，并进行初步调试；3. 使用示波器、频率计、功率计等仪器对放大器进行性能测试；4. 分析测试结果，对电路进行调整和优化；5. 重复步骤3和4，直至达到设计要求。
五、实验内容1. 设计一个简单的甲类单声道声频放大器；2. 设计一个甲乙类双声道声频放大器；3. 设计一个D类声频放大器。
六、实验结果与分析1. 甲类单声道声频放大器：通过调试，成功搭建了甲类单声道声频放大器电路。
测试结果显示，放大器的增益约为30dB，带宽约为100Hz-10kHz，满足设计要求。
2. 甲乙类双声道声频放大器：成功搭建了甲乙类双声道声频放大器电路。
测试结果显示，放大器的增益约为30dB，带宽约为100Hz-10kHz，信噪比约为60dB，满足设计要求。
3. D类声频放大器：成功搭建了D类声频放大器电路。
测试结果显示，放大器的增益约为30dB，带宽约为100Hz-10kHz，信噪比约为80dB，功率效率高达90%，满足设计要求。
七、实验总结1. 通过本次实验，掌握了声频放大器的基本原理和设计方法；2. 提高了动手能力和团队协作能力；3. 培养了创新思维和解决实际问题的能力；4. 了解了不同类型声频放大器的性能特点。
八、改进建议1. 在设计电路时，应充分考虑元件的选取和电路的布局，以降低噪声和损耗；2. 在调试过程中，应细致观察电路的变化，及时发现问题并解决问题；3. 可以尝试设计更复杂的声频放大器，如多声道放大器、数字音频放大器等。
语音放大实验报告
一、实验目的与要求1.1 实验目的本次实验旨在了解和掌握语音放大电路的基本原理和设计方法，通过搭建和调试语音放大电路，验证电路的放大性能，并分析电路中各个元件的作用。
1.2 实验要求1.2.1 焊接要求在焊接过程中，要求操作规范，焊接牢固，避免虚焊和短路。
1.2.2 效果调试要求通过调试，使语音放大电路达到预期的放大效果，即输入信号能够被有效放大，且输出信号不失真。
二、实验内容2.1 实验原理与元件特性本次实验采用基于运算放大器的语音放大电路。
运算放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、高增益等特点，非常适合用于语音放大。
2.1.1 电路图实验电路图如下所示：```+Vcc|R1|U1 (运算放大器)|R2|R3|C1 (耦合电容)|输入信号|C2 (耦合电容)|输出信号|GND```2.1.2 功率放大器8002原理及功能介绍8002是一款低功耗、高增益、高带宽的运算放大器，广泛应用于音频放大、信号处理等领域。
2.1.3 KA2284芯片原理及功能介绍KA2284是一款高性能的音频功率放大器，具有高输出功率、低失真、低噪声等特点，适用于便携式音频设备。
2.1.4 电解电容的原理与应用电解电容具有大容量、低电压等特点，常用于滤波、耦合、去耦等电路中。
2.1.5 发光二极管的原理与介绍发光二极管（LED）是一种半导体发光器件，具有体积小、亮度高、寿命长等优点。
三、实验步骤3.1 搭建电路按照电路图连接各个元件，注意焊接质量。
3.2 调试电路1. 将输入信号接入电路，调整输入电压，观察输出信号。
2. 调整运算放大器的增益，使输出信号达到预期效果。
3. 检查电路中各个元件的连接是否正确，排除虚焊、短路等问题。
四、实验结果与分析4.1 实验结果通过搭建和调试，成功搭建了一款语音放大电路，输入信号能够被有效放大，且输出信号不失真。
4.2 实验分析1. 运算放大器在电路中起到放大信号的作用，通过调整增益，可以使输出信号达到预期效果。
音频放大实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，音频设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
为了更好地理解和掌握音频放大器的工作原理和性能，我们进行了音频放大实验。
本次实验旨在通过实际操作，加深对音频放大器基本原理、电路设计以及调试方法的理解。
二、实验目的1. 掌握音频放大器的基本工作原理。
2. 学习音频放大器电路的设计与调试方法。
3. 了解音频放大器的性能指标及其测量方法。
4. 提高动手能力和团队协作精神。
三、实验原理音频放大器是一种将音频信号进行放大的电子设备。
其基本原理是将输入信号经过放大电路放大后，输出到扬声器或其他负载，使声音得到增强。
音频放大器主要包括以下几个部分：1. 输入电路：将音频信号从外部设备引入放大器。
2. 放大电路：对音频信号进行放大，包括晶体管放大电路、运算放大器放大电路等。
3. 输出电路：将放大后的音频信号输出到扬声器或其他负载。
4. 电源电路：为放大器提供稳定的电源。
四、实验内容1. 音频放大器电路设计：根据实验要求，设计一个音频放大器电路，包括电路图、元件清单、原理图等。
2. 元件选型：根据电路设计，选择合适的电子元件，如晶体管、运放、电阻、电容等。
3. 电路焊接：按照电路图，将选好的元件焊接成完整的电路。
4. 电路调试：对焊接好的电路进行调试，调整电路参数，使放大器性能达到预期效果。
5. 性能测试：对调试好的音频放大器进行性能测试，包括增益、失真度、频率响应等指标。
五、实验结果与分析1. 电路设计：根据实验要求，我们设计了一个基于晶体管放大电路的音频放大器。
电路包括输入电路、晶体管放大电路、输出电路和电源电路。
2. 元件选型：根据电路设计，我们选择了合适的电子元件，如晶体管、运放、电阻、电容等。
3. 电路焊接：按照电路图，我们将选好的元件焊接成完整的电路。
4. 电路调试：通过对电路参数的调整，使放大器性能达到预期效果。
实验结果显示，放大器的增益约为30dB，失真度小于1%，频率响应范围在20Hz-20kHz之间。
音频放大器实验报告
音频放大器实验报告音频放大器实验报告引言音频放大器是一种用于放大音频信号的电子设备，广泛应用于音响系统、电视机、收音机等各种音频设备中。
本实验旨在通过搭建并测试一个简单的音频放大器电路，探究其工作原理和性能特点。
实验目的1. 了解音频放大器的基本原理和工作方式；2. 掌握音频放大器电路的搭建方法；3. 测试并分析音频放大器的性能指标。
实验器材和材料1. 音频放大器芯片（例如LM386）；2. 电容、电阻、电感等元件；3. 音频信号发生器；4. 示波器；5. 电源供应器；6. 音箱。
实验步骤1. 搭建音频放大器电路根据音频放大器芯片的数据手册，选择合适的电容、电阻和电感等元件，按照电路图连接电路。
确保连接正确并稳定。
2. 连接音频信号发生器和示波器将音频信号发生器的输出端与音频放大器的输入端相连，将示波器的输入端与音频放大器的输出端相连。
确保连接牢固且信号传输畅通。
3. 调节音频信号发生器和示波器调节音频信号发生器的频率和幅度，观察示波器上输出信号的波形和幅度变化。
记录下不同频率和幅度下的输出结果。
4. 测试音频放大器的性能指标通过调节音频信号发生器的频率，测量音频放大器的增益特性曲线。
记录下不同频率下的增益值，并绘制增益特性曲线图。
使用示波器观察音频放大器输出信号的失真情况，并进行分析和评估。
测量音频放大器的频率响应特性，记录下不同频率下的输出幅度，并绘制频率响应曲线图。
测试音频放大器的功率输出，通过连接音箱并调节音频信号发生器的幅度，测量音频放大器能够输出的最大功率。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 音频放大器的增益特性随频率变化而变化。
在低频段，增益较高，而在高频段，增益逐渐下降。
这是由于音频放大器电路的频率响应特性所决定的。
2. 音频放大器的输出信号存在一定的失真。
失真的程度与输入信号的幅度和频率有关。
在输入信号较大或频率较高时，失真程度较高。
这是由于音频放大器的非线性特性所导致的。
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模拟电路课程设计实验报告
实验名称:语音放大器的设计
一、实验目的：
1、掌握集成运算放大器的工作原理及其应用；
2、掌握低频小信号放大器电路和功放电路的设计方法；
二、设计要求及性能指标
（1）前置放大器：
输入信号：Ui ≤5mV 输入阻抗：Ri <20k Ω。
（2）有源带通滤波器：
频率范围：300 Hz ～ 3 kHz （3）功率放大器：
最大不失真输出功率：Pomax ≤0.5W 负载阻抗：RL= 8 Ω （4）整个电路的增益:
增益Au = 400
三、电路设计
1. 基本原理框图：
如图，语音放大电路由输入电路、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器、扬声器几部分构成。
其中，为了达到整个电路的增益: Au = 400的要求，可以设前置放大器增益Au = 5，带通滤波器增益Au = 4，功率放大器增益Au = 20。
→ → →
2. 各级电路设计：
（1）前置放大器：
如图1，采用同向放大电路，取R3=4R2时，可实现电路的增益放大5倍，则取R2= 1.5k Ω时 R3= 6k Ω ，为了保持同向端和反相端输入电阻大致相同，取R3= 1k Ω。
图1 前置放大器电路图
采用Multisim 软件仿真结果如下：
输入信号
前置放大器 带通滤
波器 功率放大器
图2 前置放大电路输入输出波形图
仿真分析：由图2可知在输入端采用20mv/div量程，输出采用100mv/div时,输入和输出波形基本重合，由此可知，该放大电路的增益Au = 5
（2）有源带通滤波器：
如图，带通滤波器可通过一个高通滤波电路和低通滤波电路级联实现，对于高通滤波器，要实现截止频率f=300Hz，由公式f=1/2πRC可得，当取C1=C2=0.1uF时，R3=R4=5.3 kΩ。
同理，对于低通滤波器C1=C2=0.01uF时，R3=R4=5.3 kΩ。
为了实现增益Au = 4，可通过负反馈电路实现，取R4=R5=R10=R11=10 kΩ即可实现，同时负反馈电路还具有稳定输出电压的作用。
图3 有源带通滤波器电路图
仿真的电路输出波形如下
图4 带通滤波电路输入输出波形图
仿真分析：由图可知在输入端采用50mv/div量程，输出采用200mv/div时,输入和输出波形基本重合，有此可知，该放大电路的增益Au = 4
由波特图示仪的仿真结果如下：
图5 带通滤波器下限截止频率
图6 带通滤波上限截止频率
仿真分析:由于通带内整个带通滤波器的增益Au = 4，则有20log Au = 20log 4=12.04dB，则由图可得，该带通滤波器的通带频率为300 Hz ～3 kHz
实际实验电路：实验室中没有波特图示仪。
故采用以下方法测量：先测出f=1K的输出电压的有效值Uo ,先减小输入信号的频率，使得输出电压U1=0.707Uo，读出此时频率为高通滤波器的截止频率。
同理，增大输入信号频率，使得输出电压U2=0.707Uo 读出此时频率为低通滤波器的截止频率。
（3）功率放大器：如图，采用LM386（Multisim没有LM386，故采用Proteus软件仿真）组成功放电路,当LM386的1脚和8脚开路时，该功放电路的电压增益Au=20，
图7 功率放大器电路图Proteus仿真结果如下：
图8 功率放大器失真波形
图9 功率放大器最大不失真输出波形
仿真分析：若输入为200mv，调滑动变阻器到最上端时，出现失真。
调至刚好不失真时，不失真电压（有效值）约为2.2V，此时由波形图可知，此时电路输出与输入相比放大了20倍。
则此时最大不失真功率约为P=U²/R=2.2²/8=0.605
实际电路:实验室中没有10Ω电阻，可使用51Ω的电阻代替，或者是通过1K的电位器调节出10Ω电阻。
（3）整个语音放大器的电路图
图10 整个语音放大器的电路图
图11 整个语音放大器的输入输出波形
仿真分析：如图，输入5mV时，若滑动变阻器滑到最上端，仍未失真。
且在输入端采用5mv/div量程，输出采用2v/div时,输入和输出波形基本重合，由此可知，该放大电路的增益Au = 400
四、实验电路元件清单及器件引脚
元件序号型号主要参数数量
R1 电阻 1.5K 1
R2 电阻6K 1
R3 电阻1K 1
R4.R5.R10.R11 电阻10K 4
R6.R7.R8.R9 电阻 5.3K 4
R12 电阻51Ω 1
C1. 电容0.047uF 1
C3 电解电容220uF 2
C4.C5 电容0.1uF 2
C6.C7 电容0.01uF 2
R0 电位器10K 1
LM324 运放含4个独立的运算放大器 1
LM386N-4 功放功放 1
图12 LM386引脚图图13 LM386引脚图四、数据整理
输入电压Ui 输出电压Uo 增益Au 50mV 258mV 5.2
输入电压Ui 输出电压
Uo
增益Au 0.707Uo 0.707Au 截止频率
高通100.4 mV mV 2.1 70mV 1.48 368 Hz 低通100.4mV mV 2 70mV 1.41 3.6kHz
喇叭电阻RL 最大不失真的
输入电压Ui 最大不失真的
输出电压Uo
最大输出功率增益Au
8.2 108mV 2.2V 0.59 20.3
输入电压Ui 前置放大输出
电压Uo 带通滤波输出
电压Uo
功率放大输出
电压Uo
总的电压增益
Au
5mV 25.4mV 107.5mV 2.04mV 408
五、实验结论
由实验结果分析可知：设计的语音放大器电压放大倍数约为400倍，通带频率约为300 Hz ～3 kHz，最大不失真输出功率约为0.5w，基本满足电路设计性能要求。