语音放大电路设计
基于Multisim的语音放大电路设计
电位 器 图３ Ｌ Ｍ ３ ８ ６的典 型应 用 电路 ，可 使 电压 增 益 在 ２ ０～ ２ ０ ０之 间变 化 ： 为 去
设 品 质 因 数 Ｑ＝ ｏ ． ７ ０ ７ ， 得Ａ ＝ １ ． ５ ８ ，故 取 Ｒ ３ ＝ ４ ７ ｋ ｇ ｌ ， Ｒ ４ ＝
２ ７ ｋ ． Ｑ。 由 于 ｆ ｏ ＝ ３ Ｏ Ｏ ｔ ｔ ｚ ，若 取 Ｃ １ ＝ ｃ ２ ＝ ６ ８ ｎ Ｆ ，则 有 Ｒ １ ＝ Ｒ ２ ＝
１ ）二阶有源 低通滤波 器。二阶有源 低通滤 波器如 图 ２
所示 。
高输 出信 号的高保 真性 能，需要 设计频率 范 围在 ３ ０ ０ Ｈ ｚ～
３ ｋ Ｈ ｚ之 间 的 带通 滤 波 器 ，用 于 滤 除 语 音 信 号 频 带 以外 的 噪 声 。 功 率 放 大 器 用 于 对 语 音 信 号 进 行 功 率 放 大 驱 动 扬 声 器
２ ）有 源 带 通 滤 波 器 ：带 通 频 率 范 围 ３ ０ ０ Ｈ ｚ～ ３ ｋ Ｈ ｚ 。 ３ ） 功 率 放 大 器 ： 最 大 不 失 真输 出功 率 阻抗 ， ＝ ４ Ｑ。 ≥５ ｗ ， 负 载
有源带通滤波器 由有源器件和 Ｒ ｃ网络组成 的滤波器 称 为有源 滤波 器。按 照滤波 器工作频 带 的不 同，可 分为低 通 、高通、带通和带阻四种滤波器。根据语音信号 的特 点， 语 音滤波 器应 该是 一个二 阶有源 带通滤波器 ，其 频率 范围
为此 ，语音放 大 电路应 由输入 电路、前置 放大 器、有源 带 通滤波器、功率放大器和扬声器几部分构成 。
技术指标
１ ） 前 置 放 大 器： 输 入 信 号
≤ １ ０ ｍ ｖ ，输 入 阻 抗
图 １ 前置 放大器 电路
语音放大电路的设计与制作-电子课程设计
目录1 设计实验的目的及其任务要求 (2)1.1设计实验目的 (2)1.2设计实验要求 (2)2 设计原理及其方案 (2)3 单元电路的设计 (4)3.1 话筒放大电路的设计 (4)3.2 混合前置放大电路的设计 (4)3.3 线路信号输入电路的设计 (5)3.4功率放大电路的设计 (5)3.5单元电路之间的线路连接 (6)4整体电路原理图 (6)5 安装调试与性能测试 (7)5.1运放的调试 (7)5.2功放的调试 (8)5.3系统调节 (8)6器件清单 (8)6.1 集成运算放大电路LM324的管脚图及其基本参数 (8)6.2 集成功率放大电路TDA2003的管脚图及其基本参数 (9)6.3 语音放大电路的元件清单 (10)7 心得体会 (10)8 参考文献 (11)1.设计实验的目的及其任务要求1.1 设计实验目的1.1.1熟悉设计电路的基本方法及其电路的制作、安装、调试1.1.2学会运用理论知识分析电路，了解LM324TDA2003的基本方法1.2 设计实验要求设计并制作一个由集成电路组成的具有话筒放大电路、混合前置放大器，对其输出信号进行扩音的语音放大电路，能够对输入的声音信号进行清晰的放大。
2．设计原理及其方案本实验是要求制作一个由集成电路组成的具有语音信号放大作用的语音放大电路，其基本原理图如下图2.1 语音放大电路原理图由图可知，话筒输入信号可通过两级放大电路进行放大，再通过功率放大电路放大后输入。
另一方面，线路信号也可以通过混合前置放大器放大输出。
根据要求，输出功率P=2W，电阻R=4Ω，由功率公式可得U=2.8V，对TDA2003输入100mv电压时，可达到设计要求。
另外，由于话筒输入信号为5mv，放大后要求达到100mv，放大倍数需在20倍以上，使用两级放大，各级为5倍左右。
两级均采用集成运算放大器，话筒放大倍数设为A1，混合运放的放大倍数设为A2，即放大倍数A=A1*A2。
语音放大电路课程设计pdf
语音放大电路课程设计pdf一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握语音放大电路的基本原理，包括放大器的类型、功能及工作原理。
2. 使学生掌握语音信号的特性，了解语音信号在电路中的处理过程。
3. 引导学生了解并运用相关的电子元器件，如电阻、电容、二极管、晶体管等，搭建语音放大电路。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建简单的语音放大电路。
2. 提高学生实际操作能力，能正确使用仪器、仪表进行电路测试和调试。
3. 培养学生分析和解决问题的能力，通过观察、实验等方法，找出电路中可能存在的问题并解决。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其创新意识和实践能力。
2. 培养学生的团队合作精神，学会与他人共同探讨、解决问题。
3. 培养学生严谨、求实的科学态度，养成认真观察、细心操作的良好习惯。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理、数学基础，对电子技术有一定的好奇心，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探索、实践，提高其分析问题和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够独立设计并搭建简单的语音放大电路，为后续深入学习电子技术打下基础。
二、教学内容1. 语音放大电路基本原理- 放大器的类型及其工作原理- 语音信号的特性及其在电路中的处理过程2. 电子元器件及其应用- 电阻、电容、二极管、晶体管等元器件的作用及使用方法- 元器件在语音放大电路中的应用3. 语音放大电路设计与搭建- 电路设计原理和方法- 搭建简单的语音放大电路- 电路测试与调试4. 教学内容安排与进度- 第一章：语音放大电路基本原理（1课时）- 第二章：电子元器件及其应用（2课时）- 第三章：语音放大电路设计与搭建（4课时）5. 教材章节及内容- 教材第四章：放大器原理- 教材第五章：模拟电路设计- 教材第六章：电子元器件及其应用教学内容确保科学性和系统性，以教材为依据，结合课程目标，注重理论与实践相结合。
电子线路课程设计 实验报告(语音放大电路、汽车尾灯、可编程放大器)
电子线路课程设计实验报告学生姓名学号专业班级二Ｏ一九年六月三十日一、语音放大电路1、电路图与仿真电路2、电路分析该电路由三个LM324运放和一个LM386运放组成。
LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器，具有真正的差分输入。
该电路需要三个集成运放，LM324正好满足了这个要求。
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。
电路最后通过一个LM386输出，实现语音放大的功能。
3、仿真结果蓝色波形为输入波形，红色波形为输出波形。
输入一个vpp为20mv的正弦波，输出一个vpp约为2.099v的正弦波，电路放大倍数大约为104.95倍。
因此仿真电路用的LM1877而不是LM386，仿真结果可能守到影响（输出波形略有失真）。
4、实际测试测得波形有失真，可能是因为噪声干扰，也可能是因为焊接的时候连线有错误或焊接不到位。
焊接实物：正面背面正面布局较为合理，但焊接时飞线较多，既给焊接带来一定难度，也不易检查，布局更合理的话可以减少飞线。
一、汽车尾灯1、电路图与仿真电路+5V2、电路分析该电路由七个芯片组成，分别是74LS08(2个)（与门）、74LS138（译码器）、74LS86（异或门）、74LS76（JK触发器）、74LS10（三输入与非门）、74LS04（非门）。
该电路用到的芯片都是十分基本的芯片，电路虽然用到的芯片较多，但结构其实十分简单，连线也很方便。
通过JK触发器和两路开关控制译码器的输入端，从而控制发光二极管的亮灭，根据两路开关有四种可能，发光二极管发光情况也有四种。
3、仿真结果两个开关均断开，六个发光二极管构成流水灯。
闭合S2，断开S1，左边三个发光二极管不亮，右边三个二极管构成流水灯。
闭合S1，断开S2，右边三个发光二极管不亮，左边三个发光二极管构成流水灯。
两开关均闭合，六个发光二极管都不亮。
语音放大电路的制作
1 实验目的
1 实验目的 学会使用面包板制作电子线路； 掌握小信号放大电路的原理和应用，学习低 频小信号放大电路的设计方法、测试方法、 调试方法灯； 学习集成运算放大器、集成功率放大器及其 应用； 将“交流放大”部分的内容贯穿一线，加深 学生的理解，并学会应用。
3 实验设备及器件
电解电容
注意电解电容的 正负极性： 正负极性： 长腿为+ 1）长腿为+ 短腿为2）短腿为-
3 实验设备及器件
3.5mm耳机连接线
3.5mm耳机连接线 3.5mm耳机连接线 说明： 说明： 根部（ 1）根部（看见金 属部分） 属部分）公用屏 蔽线，即地线； 蔽线，即地线； 2）另两根为左右 两个声道线； 两个声道线； 使用时， 3）使用时，可用 万用表测试。 万用表测试。
5 实验报告要求
每个班3~5个小组ppt汇报验收（最少3组，最多5组 ，由班级研究决定，汇报时间控制在8分钟内）； 汇报的内容：电路分析，电路仿真分析、调试中遇 到的问题，解决的方法，获得的效果； 作品验收标准简要说明：直流电源有稳定的9V输出 电压；单管放大器的集电极电压调到4.5V；语音放 大电路能很清晰地放大音频信号； 汇报好的同学可将成绩适当调高一个档次，不好的 可能会降低一个档次。
1）集成运算放大器 ）集成运算放大器LM358，1块； ， 块 2）集成功率放大器 ）集成功率放大器LM386，1块； ， 块 3）0.5W8Ω喇叭，1个； 喇叭， 个 ） 喇叭 4）3.5mm耳机插接线，1根； 耳机插接线， 根 ） 耳机插接线 5）10k电阻，3个； ） 电阻， 个 电阻 6）20k电阻，1个， 电阻， 个 ） 电阻 7）10Ω电阻，1个； 电阻， 个 ） 电阻 8）25V10µF电解电容，3个； 电解电容， 个 ） 电解电容 9）0.047µF瓷介电容，1个； 瓷介电容， 个 ） 瓷介电容 10）25V330µF电解电容，1个； 电解电容， 个 ） 电解电容 11）面包板，1块； ）面包板， 块 12）导线若干； ）导线若干； 13）万用表；14）函数发生器；15）示波器。 ）万用表； ）函数发生器； ）示波器。
语音放大电路设计
一、语音放大电路的设计通常语音信号非常微弱,需要经过放大、滤波、功率放大后驱动扬声器; 要求：（1） 采用集成运算放大器LM324和集成功放LM386N-4设计一个语音放大电路；假设语音信号的为一正弦波信号,峰峰值为5mV,频率范围为100Hz~1KHz,电路总体原理图如下所示；具体设计方案可以参照以下电路：图4 语音放大电路 前置放大电路：采用同相比例放大器,放大倍数为：A V =1+100KΩ10KΩ=11带通滤波电路为：带通滤波器A1的放大倍数计算：A vf1=1+27KΩ100KΩ=1.27A vf2=1+27KΩ100KΩ=1.27则带通滤波器的放大倍数为：A V=A vf1∗Avf2=1.272=1.6129采用低通和高通二阶有源巴特沃斯滤波器器串联连接,按照设计要求低通滤波器截止频率为1KHz,高通滤波器截止频率大于100Hz：f high=12πRC=12π15K∗0.1μ=106Hzf low=12πRC=12π15K∗0.01μ=1061Hz功率放大电路：是一个三级放大电路：第一级为差分放大电路；第二级为共射放大电路；第三级为准互补输出级功放电路;外接元件最少的用法：静态时输出电容上电压为V CC2⁄,最大不失真输出电压的峰-峰值为电压V CC,最大输出P=(CC√2)2R L=V CC2R L=（1）仔细分析以上电路,弄清电路构成,指出前置放大器的增益为多少dB 通带滤波器的增益为多少dB前级放大器的增益为21dB,带通滤波器的增益为（2）参照以上电路,焊接电路并进行调试;a、将输入信号的峰峰值固定在5mV,分别在频率为100Hz和1KHz的条件下测试前置放大的输出和通带滤波器的输出电压值,计算其增益,将计算结果同上面分析的理论值进行比较;经过实际测量,前级放大器的实际增益约为20dB,带通滤波器的增益约为0dB;b、能过改变10K殴的可调电阻,得到不同的输出,在波形不失真的条件下,测试集成功放LM386在如图接法时的增益；调节电位器,可得功放的实际增益约为25dB;c、将与LM386的工作电源引脚即６引脚相连的10uF电容断开,观察对波形的影响,其作用是什么d、与6脚相连的10uF电容断开,会影响输出波形的质量,该电容的作用为对电源进行滤波,消除电源电压不稳定等造成的干扰;e、扬声器前面1000uF电容的作用是什么f、1000uF电容的作用是隔直通交,避免有直流分量流入扬声器而造成干扰;注意：１片LM324芯片有含有四个运放；集成功放采用LM386N-4；。
给麦克风加装放大电路
给麦克风加装放大电路
一、放大电路工作原理
图1是整个话筒放大电路的电路图，从图1中可以看出，整个电路只要六七个原件。
下面大概说说工作原理，其中电阻R1负责给咪头提供工作电压，R2与R3负责给三极管提供偏置电压，电容C1负责把咪头的信号耦合给三极管以便放大，最终放大后的信号通过电容C2耦合后送回到话筒线路的正极中，也就时话筒线最外层的屏蔽层（也就是外层的那层铜网）。
图2就是我们制作时要用到的材料或电子元件。
二.制作似的注意事项
整个放大电路所需的电子元件的规格如下：电阻R1为1KΩ，电阻R2为1M Ω,电阻R3为1KΩ，三极管VT为9014，电容C1为4.7μF，电容C2为4.7μF，电池采用一般的五号电池即可，一般正常使用可用半年左右。
制作完成后的电路板成品见图3。
在制作过程中要注意以下几点：1.三极管的管脚一定要接对，否则起不到放大的作用，管脚区分以下三极管引线朝下，平的一面朝自己，依次是E（发射极），B（基极）和C（集电极）；2.麦克风咪头也是有极性的（具体区分见图4）；3.耦合电容的极性可通过标记来分辨，有箭头且标记为“-”的引脚是负极，正极一般不作标记。
由于元件少也可直接搭棚焊接，电路板做好后可直接装进麦克风的底座的内，电路板的电源引线则接入麦克风预留的电池槽里即可。
三，效果测试
经过试用，麦克风有效距离完全可以达到5—6米，而且用Office Word2003的语音输入功能，效果也很明显，离话筒1米左右说话也可准确识别。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
内容摘要
本文介绍了一种语音放大电路，它由前置放大器、带通滤波器和功率放大器组成，能对300——3000Hz的语音信号进行放大，降低外来噪声。
并用Multisim 进行仿真实验，以期达到所要求的效果。
关键字：前置放大器带通滤波器功率放大器
目录
一、设计目的 (1)
二、设计题目及分析 (1)
三、概要设计 (1)
四、详细设计 (1)
五、测试分析 (6)
六、附录 (7)
一、设计目的
在电子电路中，输入语音信号往往混杂着噪声和其他不同频率成分的干扰，因此我们设计该电路，使其尽可能减小噪声，滤除300——3000Hz以为的频率成分，同时，尽可能地放大有用信号，从而得到清晰的语音信号，并将它通过扬声器输出。
二、设计题目及分析
此语音放大器由三部分组成，原理框图如图2-1。
图2-1 语音放大器原理框图
其中，各级要求如下。
①前置放大器的输入信号≤5mV，输入阻抗为10KΩ，可用元件741运算放大器。
②带通滤波器3dB带通范围：300——3000Hz。
③功率放大器输出功率Po≥0.5W，输出阻抗Ro=4Ω，输出功率连续可调，可用元件
LM386功率放大器。
④电源电压为±12V。
三、概要设计
（1）假设带通滤波器通带增益为0dB，且功率放大器采用LM386的20倍接法，若要提供足够的功率（扬声器8Ω，输出功率≥0.5W），则可设功率放大器的输入信号有效值为100mV，此时8Ω的扬声器获得功率为0.5W，故在此前置放大器级，假设输入信号为5mV，至少需要对其放大30倍。
在此前置放大器放大倍数选为50倍，若采用运算放大器的反向组态，则反馈电阻采用500KΩ的电阻，此时输入阻抗为10KΩ。
（2）带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器串联组成。
其中，低通滤波器截止频率为3KHz，高通滤波器截止频率为300Hz。
为了确保通带增益为0dB，此处高通滤波器和低通滤波器均采用有源滤波器，由于运放数量的限制，此电路中仅使用二阶滤波器，相对于一阶滤波器，它能较快的收敛，滤波器设计可由Filter Solution软件辅助完成。
（3）该功率放大器可直接采用20倍放大的接法，为了能够达到输出功率连续可调，可在信号输入端与地之间接入可调电阻，输出阻抗可在电路正常工作后，能够输出不失真的情况下，通过在输出端串接电阻使输出阻抗Ro=4Ω。
四、详细设计
（1）前置放大器
前置放大器亦为小信号放大器。
语音信号属于低频信号，多采用单端方式传输，其中混有噪声和其他频率分量，在此级应尽量一致低频分量和噪声等，放大有用信号。
故在信号输入放大器前，接入一隔直电阻，去掉直流成分，由3中分析，放大器采用741的反相组态，放大倍数为50倍，反馈电阻为500KΩ，输入阻抗10KΩ。
具体电路如图4-1所示。
图4-1 前置放大器电路图
放大器增益 5010
500
==
u A 输入电阻 Ω=K R i 10
（2）带通滤波器
带通滤波器可由低通滤波器和高通滤波器串联构成。
带通滤波器的通带频率为300——3000Hz ，所以低通滤波器的截止频率为3KHz ，高通滤波器的截止频率为300Hz 。
若滤波器通带增益为0dB ，则需使用有源滤波器，下面分别设计截止频率为3KHz 的有源二阶低通滤波器和截止频率为300Hz 的有源二阶高通滤波器。
① 有源二阶低通滤波器
使用Filter Solution 软件辅助设计滤波器，滤波器阶数为2阶，截止频率f=3KHz ，类型为低通，有源，巴特沃斯滤波器。
幅频特性如图4-2，电路图如图4-3。
图4-2 低通滤波器幅频特性曲线
图4-3 低通滤波器电路图
②有源二阶高通滤波器
同①使用Filter Solution软件辅助设计滤波器，滤波器阶数为2阶，截止频率f=300Hz，类型为高通，有源，巴特沃斯滤波器。
幅频特性如图4-4，电路图如图4-5。
图4-4 高通滤波器幅频特性曲线
图4-5 高通滤波器电路图
③将①和②中的滤波器串联，组成带通滤波器，滤波器幅频特性曲线如图4-6，电路
图如图4-7。
图4-6 带通滤波器幅频特性曲线
图4-7 带通滤波器电路图
（4） 功率放大器
功率放大器直接采用LM386的20倍放大的接法，具有使用元件少，电路简单等特点，具体电路图如图4-8。
图4-8 功率放大器电路
其中管脚1和管脚8悬空，不进行放大倍数调整，直接使用内部的20倍放大，即放大倍数20=A 。
R9的接入使该级输出电阻Ω=4o R 。
现假设扬声器要得到的功率
W P o 5.0=，又知扬声器阻抗Ω=8L R 。
则扬声器两端电压V R P U L o o 2=⨯=
所以当输出端开路时，输出电压V R R R U U o
L L
o o 3=+⨯=∞
则输入信号的有效值mV V A
U U o i 15015.0===
∞
5V=150mV
则输入信号的幅度mV U U i iVp 13.2122≈⨯=
即需要第一级送出信号的电压峰值至少为212mV ，可见第一级将5mV 的信号放大50倍
刚好满足要求。
五、测试分析
（1）前置放大器
采用四中的电路进行Multisim仿真，其中输入信号为幅度Vp=5mV的正弦波，频率f=1KHz，其中含有1V的直流成分，示波器的输出如图5-1所示。
图5-1 前置放大器仿真结果
从图中可以看出，被放大后的信号基本不含直流成分，而有用信号被放大到十分接近原信号的50倍，此时可近似看做信号的峰峰值为500mV。
（2）带通滤波器
按照四中电路的设计，在Multisim中搭建电路并仿真，通过扫频仪对电路幅频特性进行观察，如图5-2所示，为该带通滤波器的幅频特性。
图5-2 带通滤波器幅频特性
通过观察，可以确定该带通滤波器的3dB频带范围为300——3000Hz，满足我们的设计要求。
（3）功率放大器
按如四中的接法，输入1KHz、200mV的信号，可以听到信号发生器发出的1KHz的哨声，但音量较小，实际连线时可以考虑前置放大器级提高放大倍数，或改变LM386的接法，使其放大倍数增大。
六、附录
表6-1 元件清单。