【正文】
端,在應用電路中與輸出端連成反饋電路,“ 9”腳為放器的同相輸入端,在應用電路中為信號輸入端,“ 10”腳為紋波抑制,應用電路中接有大電容,“ 12”腳為向外提供電源端,“ 13”腳為自舉電路的端點,“ 14”腳為電源。其中 VT1 、 VT2 為差動輸入級。 元件參數(shù)選用: 電阻: R =10K R =68K R=10K *2 電容: C =10uF C =1uF 集成電路: LM324 混合前置放大器的設計 混合前置放大器的電路由運放 A 組成,這是一個反向加法器電路如圖 35,輸出電壓Uo2的表達式為 Uo2=[(R22/ R21)Uo1+(R22/ R23)Ui2] 元件參數(shù)選用: 電阻: R =10K R =39K R =39K R=10k *2 RP =10k RP =10k 電容: C =10uF C =10uF C =10uf C =10uf C =10uf 集成元件: LM324 根據(jù)圖 3— 5 的增益分配,混合級的輸出電壓 U02≥ 37. 5mV,而話筒放大器的輸出U01已經(jīng) 達到了 U02的要求,即 U01=Au1 6/2X =400Hz 則 1Lf = 2Lf /10=40Hz 1Hf = HXf 功放級增益 Av4 由集成功放塊決定,取Av4=100(40dB),音調(diào)控制級在 f0=1kHz 時,增益應為 1(0dB),但實際電路有可能產(chǎn)生衰減,取 Av3=(2dB)。測量條件與額定功率的測量相同。測低頻特性:將 RP1 的滑臂分別置于最左端和最右端時,頻率從 20Hz~1kHz 變化,記下對應的電壓增益。 測試方法 1. 額定功率 音響放大器失真度小于某一數(shù)值(如 5%)時的最大功率稱為額定功率,即式中 RL—— 額定負載阻抗 : RUP LOO 2? ( 21) U0(有 效值) —— RL兩端的最大不失真電壓。 CC ── 輸出端的耦合電容,兩端的充電電壓等于 VCC/2, CC一般取耐壓大于 VCC/2的幾百微法電容。因此第二級放大器具有很高的增益。 輸入級是由 T T2 組成的單端輸入、單端輸出的差動放大電路。 即 62 2xLxL ff ?? ( 110) 61 2/ xLxH ff ? ( 111) 功率放大器 功率放大器的作用是給音響放大器的負載 RL(揚聲器)提供一定的輸出功率。 21 LLxL fff ?? 范圍內(nèi),電壓增益衰減速率為 dB20? /10 倍頻程。常見的電路有專用集成電路,如五段音調(diào)均衡器 LA3600,外接發(fā)光二極管頻段顯示器后,可以看見各個頻段的增益提升與衰減變化。由于反饋系數(shù) G> 1,電路工作穩(wěn)定,經(jīng)過 nτ時間后,輸出端將出現(xiàn)一系列逐步衰變的混響特性。其輸入阻抗應遠大于話筒的輸出阻抗。 1 音響放大器的設計任務及基本原理 音響放大器的設計任務 音 響 放大器的設計任務主要是確定它的設計規(guī)劃和主要的技術(shù)指標。由于場效應功率管同時具有電子管純厚、甜美的音色,以及動態(tài)范圍達 90dB、 THD%( 100kHz 時)的特點,很快在音響界流行。 1906 年美國人德福雷斯特發(fā)明了真空三極管,開創(chuàng)了人類電聲技術(shù)的先河。掌握每個電路中需 要的集成電路的原理和功能,了解構(gòu)成電路的主要類型,因為設計的是一種簡單的音響放大器,因此考慮到的是它的實用性。在 60 年代初,美國首先推出音響技術(shù)中的新成員 集成電路,到了 70 年代初,集成電路以其質(zhì)優(yōu)價廉、體積小、功能多等特點,逐步被音響界所認識。音頻頻率范圍一般可以分為四個頻段,即低頻段( 30~150Hz);中 低 頻段( 150~500Hz);中高頻段( 500~5000Hz);高頻段( 5000~20200Hz)。 音響放大器的基本組成及各部分電路原理 音響放大器的基本組成框圖如下圖所示。 BBD 的級數(shù)越多 ,時鐘脈沖的頻率越高 ,延遲時間越長 。fL1為低音頻轉(zhuǎn)折頻率,一般只有幾十赫茲; fL2=10fL1 是中音頻轉(zhuǎn)折頻率; fH1 是中音頻轉(zhuǎn)折頻率; fH2=10fH1 是高音頻轉(zhuǎn)折頻率,一般為幾十千赫茲。 圖 16 音調(diào)控制電路 ( 1) 當 0ff? 時,音調(diào)控制器低頻等效電路如圖 17 所示,其中圖 17( a) 為 1RP 的滑臂在最左端,對應于低音頻提升最大的情況,圖 17( b)為 1RP 滑臂在最右端,對應于低音頻衰減最大情況。 (a) 高音頻等效電路 (b) 三角形聯(lián)接后的等效電路 圖 18 音調(diào)控制器高頻等效電路 電阻關(guān)系式為 : )/( 24141 RRRRRR a ??? )/( 14242 RRRRRR b ??? )/( 42121 RRRRRR c ??? 若取 421 RRR ?? , 則 421 333 RRRRRR cba ????? 這時高頻等效電路如圖 19 所示,圖 19( a)為 2RP 的滑臂在最右端時,對應于高頻提升最大的情況,圖 19(b)為 2RP 滑臂在最左端時, 對應于高頻衰減最大的情況。當負載一定時,希望功率放大器的輸出功率盡可能大,輸出信號的非線性失真盡可能小,效率盡可能高。交流負反饋用來穩(wěn)定整個放大器的增益,并改善放大器的非線性失真。 圖 110 集成功率放大器 LA4100( LA410 LA4102)的內(nèi)部電路圖 ( 2) .集成功放的典型應用 圖 111 OTL 形式電路圖 該電路外部元件的作用如下: 電容名稱從左到右: CF、 C1 、 C CD、 C CB、 C CH、 CC RF、 CF? ? 與內(nèi)部電阻 R11組成交流負反饋支路,控制電路的閉環(huán)電壓增益 Auf, 即 : Auf ? R11 / Rf 相位補償。 C5 ── 用來濾去高音頻分量,改善聲音質(zhì)量。測量步驟是:話筒放大器的輸入端接 Ui=20mV,輸出端接音調(diào)控制器,使信號發(fā)生器的輸出頻率 fi 從 20Hz~50kHz 變化(保持 Ui=20mV 不變),測出負載電阻RL 上對應的輸出電壓 U0, 用半對數(shù)坐標紙繪出頻率響應曲線,并在曲線上標注 fL 與 fH值。接電唱機, Ri 應遠大于 500kΩ。 3 實際電路的設計 設計過程 設計電路 : 本題的設計過程為:首先確定整機電路的級數(shù), 再 根據(jù)各級的功能及技術(shù)指標要求分配電壓增益,然后分別計算各級電路參數(shù),通常從功放級開始向前級逐級計算。 圖 32 功率放大器 音調(diào)控制器(含音量控制)的設計 音調(diào)控制器的電路如圖 33 所示。 電路圖: 圖 34 話筒放大器 該電路在 EWB 中的仿真如圖 35 所示,其中 A 通道為輸入端 Ui, Ui=5mV。 以上各單位電路的設計值還需要通過實驗調(diào)整和修改,特別是在進行整機調(diào)試時,由于各 級之間的相互影響,有些參數(shù)可能要進行較大變動,待整機調(diào)試完成后,再畫出整機電路 。 R11 接于輸出端和 VT2 的基極之間,構(gòu)成很深的直流負反饋,可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點,提高共模抑制比。兩個信號輸入端中, Vi ( )為反相輸入端,表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相反; Vi+( +)為同相輸入端,表示運放輸出端Vo 的信號與該輸入端的相位相同。從輸入級開始向后級安裝,也可以從功放級開始向前逐級安裝。產(chǎn)生的主要原因是布線不太合理,連接線太長,使級間影響較大,阻抗不匹配。設計整機實驗電路圖,與單元電路設計值相比較,有些參數(shù)進行了較大的調(diào)整。 卡拉 OK 伴唱 錄音機輸出卡拉 OK 磁帶歌曲,手握話筒伴隨歌曲歌唱,適當控制話筒放大器與錄音機輸出的音量電位器,可以控制歌唱聲音量與音樂聲音量之間的比例,調(diào)節(jié)混響延時時間可修飾、改善唱歌的聲 音。 電子分頻器要多用一個 功率放大器 ,因為它是小功率分頻可采用 RC 濾波器 ,損耗小 ,易于獲得較陡的分頻特性 ,功率放大器與喇叭易于匹配 ,所以采用第二種比較好 通過這次畢業(yè)設計,我了解了音響放大器內(nèi)部電器的工作原理,熟悉了其外圍電路的設計與主要性能參數(shù)的測試方法,并掌握音響放大器的設計方法與小型電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù)。針對 M 點,可列出其節(jié)點方程, ? ? ? ? ? ? ? ?12fcS S S SI I I I? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?112i M M O M MfS S S S S SSU U U U U UCR R R??? ? ? ( 3) 其中 ? ?O SU= ? ?2 21 M SS UCR?? 可解的:22001 OMSUURC?? ? ? ? ?O SU = ? ?2 21 M SS UCR??? MU = 2 2 OS CUR? 代入( 3)可得: 22 2 22 2 2 2 2112i O O O O OfS S S SU C U C U U C UR R R C C URR R R? ? ?? ? ? 22222 22 1 211 u u u uufSS SSCCR A R A A C C CA R ARR??? ? ? ? 22222 22 1 21111 0u u u ufSS SSCCRR C C CA A A R AR R R ?? ? ? ? ? 12222222 1 2111ufSS SSRA CCRR C C CR?? ?? ? ? = ? ? 1122 1 2 1 2 12 2 2 1 211ff f fS S S SRRRC C C C CR R R R R R R R R?? ? ? ? =22 1 2 1 1 2 12 2 2 1 2ff f fS S S SRC C C C CR R R R R R R R R R? ? ? ?? = 122222 2 2 1 211ff f fS S S SRRRC C C C CR R R R RR?? ? ? ? = 12222 1 2121 1 11ffffSSRRC C CR R R RR R R???? ? ? ????? =2222 1 2121 1 11upfffSSAC C CR R R RR R R??? ? ? ????? 令 S=jw 則有 0 2 1212ff CCRR?? 可得: 21 0122 211