【正文】 多等特點(diǎn)，逐步被音響界所認(rèn)識(shí)。 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。 1 音響放大器的設(shè)計(jì)任務(wù)及基本原理 音響放大器的設(shè)計(jì)任務(wù) 音 響 放大器的設(shè)計(jì)任務(wù)主要是確定它的設(shè)計(jì)規(guī)劃和主要的技術(shù)指標(biāo)。由于反饋系數(shù) G＞ 1，電路工作穩(wěn)定，經(jīng)過 nτ時(shí)間后，輸出端將出現(xiàn)一系列逐步衰變的混響特性。 21 LLxL fff ?? 范圍內(nèi)，電壓增益衰減速率為 dB20? /10 倍頻程。 輸入級(jí)是由 T T2 組成的單端輸入、單端輸出的差動(dòng)放大電路。 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。測(cè)低頻特性：將 RP1 的滑臂分別置于最左端和最右端時(shí)，頻率從 20Hz~1kHz 變化，記下對(duì)應(yīng)的電壓增益。功放級(jí)增益 Av4 由集成功放塊決定，取Av4=100(40dB),音調(diào)控制級(jí)在 f0=1kHz 時(shí)，增益應(yīng)為 1(0dB)，但實(shí)際電路有可能產(chǎn)生衰減，取 Av3=(2dB)。 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(shè)計(jì) 混合前置放大器的電路由運(yùn)放 A 組成，這是一個(gè)反向加法器電路如圖 35，輸出電壓Uo2的表達(dá)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(jí)的輸出電壓 U02≥ 37． 5mV，而話筒放大器的輸出U01已經(jīng) 達(dá)到了 U02的要求，即 U01=Au1靠近散熱片一端有賀槽指示的為“ 1”端，“ 1”端為輸出端，“ 3” 端為公共端，“ 4”、“ 5”端接消振電容，“ 6”腳為放大器的反相輸入端，在應(yīng)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(yīng)用電路中為信號(hào)輸入端，“ 10”腳為紋波抑制，應(yīng)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(diǎn)，“ 14”腳為電源。 分級(jí)調(diào)試又分為靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試。應(yīng)注意，揚(yáng)聲器的方向與話筒方向相反，否則揚(yáng)聲器的輸出聲音經(jīng)話筒輸入后，會(huì)產(chǎn)生自激嘯叫。我還要感謝實(shí)習(xí)組及實(shí)驗(yàn)室的所有老師，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了非常便利的條件。 兩者比較起來前者少用一個(gè)功率放大器 ,但分頻器電路通過的電流過大 ,需要有通過大電流的電感元件 ,有一定的功率耗損 ,與喇叭不易匹配 。為滿足整機(jī)電路指標(biāo)要求，可以適當(dāng)修改單元電路的技術(shù)指標(biāo)。 安裝前應(yīng)檢查元器件的質(zhì)量，安裝時(shí)特別要注意功放塊、運(yùn)算放大器、電解電容等主要零件的引腳和極性，不能接錯(cuò)。 R9 、 VT9 ~ VT11 為電平移動(dòng)電路，給末級(jí)功放提供合適的靜態(tài)偏置。其中 A 組 成同相放大器，具有很高的輸入阻抗，能與高阻話筒配接作為話筒放大器電路，其放大倍數(shù) 1uA 為 1uA =1+R12/R11=() 四運(yùn)放 LM324 的頻帶雖然很窄 (增益為 1 時(shí)，帶寬為 1MHz)，但這里放大倍數(shù)不高，故能達(dá)到 Hf =10kHz 的 頻 響要求 。 7. 整機(jī)效率 %100???????? PP CO? （ 22） 式中 P0—— 輸 出 的額定功率； Pc—— 輸出額定功率時(shí)所消耗的電源功率。測(cè)量條件同上，調(diào)節(jié) RP3 使 輸出 電壓約為最大輸出電壓的 50%。為了克服交越失真，將 T12 的集電極直流電壓通過 R8加到 T8 管和 T12 管的基極，同時(shí)，電源電壓 EC 通過 R9加到 T8 管的發(fā)射極，并通過 T9~T11 管加到輸出端點(diǎn) 1，以保證加到 T T12 和 T13 管 B、 E 間的靜態(tài)電壓大于各管的導(dǎo)通電壓，而 T14 管所需的偏置電壓則由 T8 管提供。 （ 1） . la4100 與 la4102 集成音頻功率放大器 功率放大器的作用是給負(fù)載 RL 提供一定的輸出功率。 設(shè)電容 C1＝ C2 C3,則：在中、低音頻區(qū)， C3可視為開路；在中、高音頻區(qū)， CC2可視為短路。 在外加時(shí)鐘脈沖作用下 ,這些電子開關(guān)不斷地接通和斷開 ,對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行取樣 、 保持并向后級(jí)傳遞 ,從而使 BBD 的輸出信號(hào)相對(duì)于輸入信號(hào)延遲了 一段時(shí)間 。音響系統(tǒng)的重放聲音的音域范圍一般可以分為超低音、低音、中低音、中音、中高音、次高音、高音、特高音八個(gè)音域。通過本課題的設(shè)計(jì)，要求了解小信號(hào)放大器、功率放大器、音調(diào)放大器等電路和其它外圍電路的設(shè)計(jì)與主要性能的測(cè)試方法，并掌握電路的計(jì)算機(jī)仿真的方法，確定整機(jī)電路的級(jí)數(shù)，再根據(jù)各級(jí)的功能及技術(shù)指標(biāo)要求分配電壓增益，然后分別計(jì)算各級(jí)電路參數(shù)，通常從功放級(jí)開始向前級(jí)逐級(jí)計(jì)算?，F(xiàn)今的許多放大器中都采用 了場效應(yīng)管作為末級(jí)輸出。 話筒放大器的設(shè)計(jì)主要是用一個(gè)運(yùn)算放大器，在這里我選用的一個(gè)四分之一的LM324 對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行放大！ （ 2） .電子混響器工 作原理 ① 工作原理： 電子混響器的作用是用電路模擬聲音的多次反射 ,產(chǎn)生混響效果 ,使聲音聽起來具有一定的深度感和空間立體感 。在高中擋收錄機(jī)、汽車音響等設(shè)備中廣泛采用集成電路音調(diào)控制器，如圖所示。當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，希望輸出的功率盡可能大，輸出的信號(hào)的非線性失真盡可能的小，效率盡可 能高。第三級(jí)是由 T7 管組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器，它為輸出級(jí)提供所需的推動(dòng)電壓。 測(cè)量 P0的條件：信號(hào)發(fā)生器輸出頻率 fi=1kHz,輸出電壓 Ui=20mV,音調(diào)控制器的兩個(gè)電位器 RP RP2 置于中間位置，音量控制電位器 RP3 置于最大值，雙蹤示波器觀測(cè) U0及 U0的波形，失真度測(cè)量儀監(jiān)測(cè) U0的波形失真。測(cè)量方法是，使 Ui 從零開始逐漸增大直到 U0 達(dá)到額定功率值時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓值，此時(shí)對(duì)應(yīng)的 Ui值即為輸入靈敏度。 6/2X = 則 2Hf =10 1Hf =25 KHz R3 R3 RP31不能取得太大，否則運(yùn)放漂移電流的影響不可 忽略，但也不能太小，否則流過它 們的電流將超出運(yùn)放的輸出能力。 VT3 、 R4 、 R5 組成分壓網(wǎng)絡(luò)，一方面為 VT1 提供靜態(tài)偏置電壓，另一方面為 VT5 、 VT6 組成的鏡像恒流源提供參考電流。 3207B 1024 段低壓低噪聲 BBD 電路 3207 是 1024 段低電壓工作的低噪聲 BDD，適于音頻范圍使用。常見的低頻自激現(xiàn)象是 電流表有規(guī)則地左右擺動(dòng)，或示波器上的輸出波形上下抖動(dòng)。然而要想進(jìn)一步 了解 我們現(xiàn)在使用的音響就需要知道：高級(jí)的音響設(shè)備中都是把全頻帶的音響信號(hào)按照頻率的高低分成幾個(gè)頻段 ,然后把每一頻段送往對(duì)應(yīng)頻段的揚(yáng)聲器以獲得失真小的音響效果 。該公式為： 2 62 XLff L ?? ， 2 61 XHff H ?? 在 KHzf 10 ?, HzfL 100?, KHzfh 10?處各有 dB12? 的調(diào)節(jié)范圍，dBVV AA HL 20??? 。用手輕拍話筒一次，揚(yáng)聲器發(fā)出多次重復(fù)的聲音，微調(diào)時(shí)鐘頻率，可以改變混響延時(shí)時(shí)間。動(dòng)態(tài)調(diào)試是指輸入端接入規(guī)定的信號(hào)，用示波器觀測(cè)該級(jí)輸出波形，并測(cè)量各項(xiàng)性能指標(biāo)是否滿足題目要求，如果相差很大，應(yīng)檢查電路是否接錯(cuò)，元器件數(shù)值是否合乎要求，否則是不會(huì)出現(xiàn)很 大偏差的，因?yàn)榧蛇\(yùn)算放大器內(nèi)部電路已經(jīng)確定，主要是外部元件參數(shù)的影響。由于LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中 。 取 R23=100kΩ ， R22=R21=39kΩ ，以使錄音機(jī)輸出經(jīng)混合級(jí)后也達(dá) 到 U02的要求。 圖 31 各級(jí)電壓增益分配圖 功率放大器的設(shè)計(jì) 由于采用集成功率放大器，電路設(shè)計(jì)變得十分簡單，只要查閱手冊(cè)便可得到功放塊外圍電路的元件值，如圖 32 所示。 4. 輸入阻抗 從音響放大器輸入端（如話筒放大器輸入端 ）看進(jìn)去的阻抗稱為輸入阻抗 R。 C1 ── 輸入端的耦合電容。輸出端點(diǎn) 1 通過 R11接到 T2 管的基極，實(shí)現(xiàn)交直流負(fù)反饋。 （ 2） 當(dāng) off ? 時(shí)，音調(diào)控制器高音頻等效電路如圖 18(a)所示。 ② 電路圖： 圖 14 話筒放大器原理 音調(diào)控制器 音響放大器的性能主要由音調(diào)控制器與功 率放大器決定。 主要技術(shù)指標(biāo) 額定功率 Po≥ 1W(g 3%)； 負(fù)載阻抗 RL=8W； 截止頻率 fL=40Hz， fH=10kHz； 音調(diào)控制特性 1kHz 處增益為 0dB， 100Hz 和 10kHz 處有177。 60 年代晶體管的出現(xiàn)，使廣大音響愛 好者進(jìn)入了一個(gè)更為廣闊的音響天地。由于電子管放大器音色甜美、圓潤，至今仍為發(fā)燒友所偏愛?，F(xiàn)有器材：直流源 +VCC=+9V,話筒一只 (低阻 20Ω輸出電壓 5mV），錄音機(jī)一臺(tái)（輸出信號(hào)100mV），電子混響延時(shí)模塊 1 個(gè)，集成功率放大器 LA4102 1 塊， 8Ω /2W 負(fù)載電阻 RL 1 只， 8Ω /4W 揚(yáng)聲器 1 只，集成運(yùn)放 LM324 2 塊?；祉懬爸梅糯笃鞯碾娐肥且粋€(gè)反加器電路，輸出電壓 U0 的表達(dá)式為 ???????? ??? uRRuRRu FFo 2211 （ 11） u1是話筒放大器輸出電壓： u2為錄音機(jī)輸出電壓。音調(diào)控制器工作在低音頻時(shí)，幅頻特性如圖 15 左半部虛線所示。該直流電壓通過電阻 R1加到 T1 的基極，作為 T1 的基極偏置電壓。 CH ── 自舉電容， 使復(fù)合管 YT1 YT13 的導(dǎo)通電流不隨輸出電壓的升高而減小。最后繪制音調(diào)特性曲線，并標(biāo)注 fL fLx、 fL f0(1kHz)、 fH fH2等頻率對(duì)應(yīng)的電壓增益。上述分配方案還可以在實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)變動(dòng)。 錄音機(jī)輸出插孔的信號(hào) Ui2一般為 100mV，已經(jīng)遠(yuǎn)大于 U02的要求，所以對(duì) Ui2要進(jìn)行適當(dāng)衰減，否則輸出會(huì)產(chǎn)生失真。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相 互獨(dú)立。話放級(jí)、混合級(jí)、音調(diào)級(jí)都是由運(yùn)算放大器組成的，其靜態(tài)輸出直流電壓均為 Vcc／ 2，功放級(jí)的輸出 (OTL 電路 )也為 Vcc／ 2．且輸出電容 Cc 兩端充電電壓也應(yīng)為 Vcc／ 2。 電子混響效果 將電子混響器模塊接話筒放大器的輸出。 再次對(duì)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)至上我最真摯的謝意 ！ 附 錄 ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?CRPCRRPRRPRRPRCRPRRPCRRPRRPRRPCRRRPCRPRRPCRRPRPCRRRPCRPRRCRPCRPRRCRPRuu