低频电子线路课程设计-音响放大器的设计.doc
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1、1 低频电子线路课程设计 课 题:音响放大器的设计 姓 名: 指导教师: 院 部:物理与电子学院 班 级:电子 09-1 学 号: 2 目 录 主要技术指标3 功能要求3 一、音响放大器的基本组成4 1、话音放大器.4 2、混合前置放大电路.5 3、音调控制器.5 4、功率放大器.8 二、PCB 版图及实物图.9 1、整机电路.9 2、做成 PCB 板图.10 3、实物图.10 三、音响放大器主要技术指标及测试方法11 (1)额定功率.11 (2)音调控制特性.11 (3)频率响应.12 (4)输入阻抗.12 (5)输入灵敏度.12 (6)噪声电压.12 (7)整机效率.13 四、电路安装与调
2、试技术13 五、性能测试与分析. 14 六、设计、安装及调试中的体会及对课程设计建议.15 七、整机功能试听15 八、参考文献 16 3 音响放大器设计 主要技术指标主要技术指标 额定功率P01W;负载阻抗RL=8;截止频率f fL=40Hz,f fH=10kHz;音调控制器特性 为,1kHz 处的增益为 0dB, 100Hz 和 10kHz 处有12dB 的调节范围;话放级输入灵敏 度为 5mV;输入阻抗 RI20k。 功能要求功能要求 具有话筒扩音、音调控制 、音量控制、卡拉 ok 伴唱等功能。 一、音响放大器的基本组成一、音响放大器的基本组成 音响放大器的基本组成框图如图 1,各级电压增
3、益分配见图 2。 图 1 音响放大器的基本组成框图 话放级混放级音调级 5mV AV1 8.5 倍 18.5dB 42mV AV2 3 倍 9.5dB 125mV AV3 0.8 倍 2dB 100mV AV4 30 倍 29.5dB 3V AV=612 倍(56dB) 功放级 图 2 各级电压增益分配 1、话音放大器、话音放大器 话音放大器的主要作用是将话筒输入的信号不失真的放大,由于话筒的输出信号一 般只有 5mv,而输出阻抗达到 20k,所以其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。其中放 话音放大级 录音机混合前置放大 级 音调控制器功率放大器 扬声器 话筒 4 大倍数为 A=R2/R1. C
4、1、 C2、C3 隔直电容,具体设计见图 3。 图 3 话音放大器 2、混合前置放大电路、混合前置放大电路 实质就是一个反向加法电路。利用: (其中 V1、V2 话筒经 2020 21 105 o RR VVV RR 放大器的电压和录音机的输入电压.V0前置放大级的输出电压)。混合前置放大电路见图 4。 图 4 混合前置放大电路 3、音调控制器、音调控制器 音调控制器是对低音和高音的增益进行提升和衰减,中音频的增益保持不变。其 5 电路可以用低通滤波器和高通滤波器构成 通过调节低通和高通的电阻 R 达到调节增益 的目的。 音调控制器的主要作用是控制、调节音响放大器的幅频特性,f0=1kHz 为
5、中心频率 要求增益为 0dB。音调控制器电路见图 5。 vi R1RP1R2 C1C2 R4 C3 R3 RP2 C5 vo C4 图 5 音调控制器 其中 C1 =C2 C3 在中 低频 C3可以看作为开路作为低通滤波电路。在中 高频电 路中 C1和 C2可以看作为短路 作为高通滤波电路。 (1)1)当 ff0时音调控制器分析 Rp2滑到最左端时等效电路图如图所示。图为一阶高通滤波器电路,利用虚短虚断可 以得到电压传递函数。 4 3 a b i o /j1 /j1 )j( R R V V A vi C3 R3 Ra Rb vo RP2 Rc vi C3 R3 Ra Rb vo 7 其中 当
6、ffH1时,C3视为开路电压增益V0Ra/Rb 当 ffH1时,将数据代入公式(2)得 可以知道对应提升了 3dB 当 ffH2时,同低通时一样提升 17dB 当 f 当 ff H2时,C3 视为短路,此时电压增益为 AVH=(Ra+R3)/R3 综上只要调节 RP1和 RP2就可以控制音调。 4、功率放大器、功率放大器 vi +9V C42 220F C43 220F C44 100F C41 9 6 4.7F 14 10 12 13 1 220F CH LA4102 CC 470F/ 25V RL 8 560pF 51pF CB 3 4 5 RF 600 CF 33F A4 * CD 图
7、8 功率放大器电路 功率放大器的作用是给音响放大器的负载 RF提供一定的输出功率 ,本次实验采 用 LA4102 功率放大器。集成功放 LA4102 是一个单电源(+9V)供电音频功放,通过 改变 6 脚的反馈电阻来改变增益大小。 CB为相位补偿电容。CB减小,带宽增加,可消除高频自激。 CC为 OTL 电路的输出端电容,起隔直流通交流的作用。 CD为反馈电容,消除自激振荡,CD一般取几百皮法。 C43、C44用来滤除纹波。 C42为电源退耦滤波,可消除低频自激。 2/1 /1 33aH133a3 CRRfCRR或 33H2334 21 /1CRfCR或 V0V3 2AA 8 二、二、PCB
8、版图及实物图版图及实物图 1、整机电路、整机电路 图 9 整机电路 9 2、PCB 板图板图 图 10 PCB 板图 10 3、实物图、实物图 图 11 实物图(a) 11 图 12 实物图(b) 三、音响放大器主要技术指标及测试方法三、音响放大器主要技术指标及测试方法 (1)额定功率)额定功率 音响放大器输出失真度小于某一数值时的最大功率称为额定功率。其表达式为: P0=V02/RL 测量 P0的步骤如下:功率放大器的额定输出端接额定负载电阻 RL(代替扬声器) , 逐渐增加输入电压 Vi, 直到 V0的波形刚好不出现削波失真,此时对应的输出电压为最 大的输出电压,而后根据公式可得额定功率
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