頻率可調(diào)式助聽器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-20 19:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圍最大可調(diào)到2200Hz~3200Hz，這樣，就完成了一款頻率可調(diào)的帶通濾波器設(shè)計(jì)。 語音濾波電路帶通濾波器在通常使用中用低通濾波器和高通濾波器組合產(chǎn)生，是指能通過某一頻率范圍內(nèi)的頻率分量、但將其他范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器，通過后的波形近似為鐘罩型。 工作原理 一般情況下，我們將低通濾波器與高通濾波器相串聯(lián)可得到對應(yīng)階數(shù)的帶通濾波器，本設(shè)計(jì)方案是將二階高通濾波器與二階低通濾波器串聯(lián)起來得到一個二階帶通濾波器。此帶通濾波器的頻率低端f1與高通濾波器的截止頻率fH相對應(yīng)，頻率高端f2與低通濾波器的截止頻率fL相對應(yīng)，因此就能滿足如上文中所提到的設(shè)計(jì)要求。 設(shè)計(jì)方案理論計(jì)算我們知道f=1/(2πRC)由這個公式，對于高通濾波器，當(dāng)我們?nèi)=10kΩ，C=，fH≈200Hz。對于低通濾波器，R=15kΩ,C=，fL≈1100Hz。這時(shí)，我們設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一個頻率范圍大約在200Hz~1100Hz的帶通濾波器。當(dāng)我們將濾波器的電阻改為可調(diào)電位器時(shí)，對于高通濾波器，再取R=750Ω,C=,則此時(shí)fH≈2200Hz。對與低通濾波器，取R=5KΩ,C=，則此時(shí)，fL≈3200Hz。這時(shí)，我們設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一個頻率范圍大約在200Hz~3200Hz的帶通濾波器。綜上，我們將高通濾波器部分電阻用一個750Ω與一個10kΩ相串聯(lián)，低通濾波器部分電阻用一個5kΩ與一個10kΩ相串聯(lián)，即可得到設(shè)計(jì)要求的電路。 語音濾波器仿真圖 這里做舉例演示，同樣接入8mV輸入信號，當(dāng)帶通濾波器通帶范圍在200~1100Hz時(shí)。當(dāng)帶通濾波器通帶范圍在2200~3200Hz時(shí)。 語音濾波器仿真圖1 語音濾波器仿真圖2 功率放大器 功率放大電路的作用是將前級濾波器電路輸出的微弱電信號進(jìn)行放大，再利用揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)電信號到聲音信號的轉(zhuǎn)換。對于功率放大電路，要求輸出功率盡可能大，轉(zhuǎn)換效率盡可能高，非線性失真盡可能小。功率放大電路的形式很多，本設(shè)計(jì)采用電路設(shè)計(jì)簡單、工作穩(wěn)定的集成功率放大器LM386。 功率放大電路 美國國家半導(dǎo)體公司推出的這種芯片是一種價(jià)格低廉的音頻集成功率放大器，具有一系列有點(diǎn)，例如低功耗、可調(diào)內(nèi)鏈增益、可適應(yīng)電源電壓從4V到12V等特點(diǎn)，是一種性價(jià)比較高的集成芯片，目前在音頻功率放大電路具有廣泛的應(yīng)用。使用時(shí)如果8腳之間空置，則此時(shí)電壓增益為固定值20；如果接入一個電位器和電容（10uF），那么增益范圍可變，最大可達(dá)到200。上文中提到，LM386具有低功耗的特性，這就讓電池供電成為了可能，因此，收音機(jī)、助聽器等需要電池供電的設(shè)備中，許多都采用了LM386。盡管LM386的應(yīng)用電路非常簡單，但有時(shí)候，一不注意，例如在插拔音頻插頭、調(diào)節(jié)音量旋鈕的瞬間，會產(chǎn)生瞬態(tài)沖擊，從而在耳機(jī)里會產(chǎn)生令人難受的噪聲。這是因?yàn)長M386設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，一定要遵循一些規(guī)則?！?設(shè)計(jì)時(shí)可以在第1腳和第8腳之間接入電位器和電容來使電壓增益可調(diào)，斷開后電壓增益是固定值。因此如果整個電路增益不大或者對增益要求不高的話，電容就不要接了，不僅減少了成本，而且還會降低噪音。實(shí)際制作時(shí)我實(shí)驗(yàn)了這種辦法，最后還是加了電容。 因?yàn)橐纛l功率放大電路設(shè)計(jì)的要求，LM386的外圍元件都要盡量靠近它，同時(shí)，輸入信號盡量采用平行走線的方式，輸出要求同上。對于調(diào)節(jié)音量的電位器，一定要選用質(zhì)量好的。使用質(zhì)量太差會對使用者的耳朵造成傷害；一般情況下電位器選擇10kΩ左右，太大也會影響音質(zhì)。盡可能采用雙音頻輸入/輸出。這樣輸出端可以很好地抵消共模信號，有效地抑制共模噪聲。 連接第7腳和地的旁路電容一定要添加。設(shè)計(jì)時(shí)，第7必須與地線之間接一個10uF的電容，這個電容可以有效地過濾掉音頻放大電路中的噪音。設(shè)計(jì)時(shí)，我也用了1uF的電容，但是我發(fā)現(xiàn)用10uF的能夠更有效的抑制噪聲，這是因?yàn)椋葜递^大的電容，能夠更有效的降低基準(zhǔn)電壓的變化速度。在電路上電、掉電時(shí)的噪聲就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致?！」β史糯笃鞣抡? 取輸入信號為8mV，~1V。 功率放大器以最小放大倍數(shù)輸出 功率放大器以最大放大倍數(shù)輸出助聽器整體設(shè)計(jì)電路見附件。第4章 PCB板制作本設(shè)計(jì)要求最后能夠完成實(shí)物作品的制作，因此，后期需要制作成PCB形式，經(jīng)適當(dāng)包裝后提交。制作PCB板，我選擇了Protel DXP軟件。下面，我就對Protel DXP軟件中比較重要的部分做一個簡單介紹。 Protel DXP簡介 Protel DXP是一款基于Windows2000和Windows XP操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)軟件，相對于之前的
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