【導(dǎo)讀】的了解音響放大器的構(gòu)成，并組成一個簡單的音響放大器。理解和掌握音響放大器的主要技。術(shù)指標和測試方法。根據(jù)給出的技術(shù)條件和指標，設(shè)計音響放大器。夠獨立搭接電路、掌握調(diào)試技術(shù)。體管、場效應(yīng)管的歷史時期，在不同的歷史時期都各有其特點。預(yù)計音響技術(shù)今后的發(fā)展。統(tǒng)，應(yīng)當包括信號源、輸入級、中間級、輸出級和執(zhí)行機構(gòu)。信號源的作用是提供待放大。行電流或電壓放大，再進入輸出級進行功率放大，最后去推動執(zhí)行機構(gòu)做某項工作。設(shè)計內(nèi)容設(shè)計一音響放大器，要求具有音調(diào)輸出控制，對話筒的輸入信號進行擴音。以集成功放和運放為核心進行設(shè)計。聲器一只，集成運放LM3241片。本設(shè)計采用集成運放芯片LM324和LM4102。尺寸、引腳分布均是一致的，在使用中可以互換。輸入信號送入由IC2A構(gòu)成的二階低通。腳輸出至IC2B構(gòu)成的低通濾波器。路經(jīng)IC2C隔離放大器隔離后，再反饋至IC2A的輸入端。兩級低通濾波器的作用在于濾除不必要的高于聲音的高頻成分，RP2用于。RP3用于控制MN3207的輸出平衡以減小失真

　　

【正文】 以抵消，如功放級①腳與⑤之間接入幾百皮法的電容，形成電壓并聯(lián)負反饋，可消除疊加的高頻毛刺。常見的低頻自激現(xiàn)象是電源電流表有規(guī)則地左右擺動，或示波器上的輸出波形上下抖動。產(chǎn)生的主要原因是輸出信號通過電源及地線產(chǎn)生了正反饋?？梢酝ㄟ^接入 RC 去耦 圖 常見高頻自激現(xiàn)象 濾波電路消除。為 滿足整機電路指標要求，可以適當修改單元電路的技術(shù)指標。 整機功能試聽 陜西國防學(xué)院畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 共 33 頁 圖 412 設(shè)計舉例的整機實驗電路 圖 411 為設(shè)計舉例整機實驗電 路圖，與單元電路設(shè)計值相比較，有些參數(shù)進行了較大的調(diào)整。 用 8Ω /4W的揚聲器代替負載電阻 RL，進行以下功能試聽。 話筒擴音 將低阻話筒接話筒放大器的輸入端。應(yīng)注意，揚聲器的方向與話筒方向 相反，否則揚聲器的輸出聲音經(jīng)話筒輸入后，會產(chǎn)生自激嘯叫。講話時，揚聲器傳出的聲音應(yīng)清晰，改變音量電 位器，可控制聲音大小。 電子混響效是 將電子混響器模塊接話筒放大器的輸出。用手輕拍話筒一次，揚聲器 發(fā)出多次重復(fù)的聲音，微調(diào)時鐘頻率，可以改變混響延時時間。 音樂 欣賞 將錄音機輸出的音樂信號，接人混合前置放大器，改變音調(diào)控制級的高低音調(diào)控制電位器，揚聲器的輸出音調(diào)發(fā)生明顯變化。 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。 5 設(shè)計舉例 已 知條件： +VCC=+9V,話筒 (低阻 20Ω）的輸出電壓 5mV，錄音機的輸出信號 100mV，電子混響延時模塊 1 個，集成運放塊 LA4102 1 塊， 8Ω/2W 負載電阻 RL 1 只， 8Ω/4W揚聲器 1 只，集成運放 LM324 1 塊。 電子混響器 話筒 錄 音 機 接功放 輸入 輸出 321411I C 1AL M 32 4567I C 1BL M 32 4 1098I C 1CL M 32 4R 11 10kR 12 68kR 1310kR 1410kC 11 10uC 121uC 13 10u + 5V R 21 39kR 22 39kR 23100kR 2410kR 2510kC 2110uC2210uC 23 10uC 2410uR P 2110kR P 1110k + 5VR P 31470kR P 32470kR 3147kR 32 47kR 3347kR 3410kR 3513kR 3610kC 31C 32C 33510pC 4110u + 5V 陜西國防學(xué)院畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 共 33 頁 技術(shù)指標要求： 額定功率 Po= 負載阻抗 AL=10Ω 頻響范圍 50Hz～ 20kHz 輸入阻抗 Ri＞ 10kΩ 音調(diào)控制特征： lkHz 處的增益為 0dB， 125Hz 和 8kHz 處均有土 12dB 的調(diào)節(jié)范圍， AuL=AuH≥土 20dB。 本題的設(shè)計過程為：首先確定整機電路的級數(shù)，在根據(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。本題已經(jīng)給定了電子混響器電路模塊，需要設(shè)計的電路為話筒放大器，混合前置放大器，音調(diào)控制器及功率放大器。根據(jù)題意要求，輸入信號為 5mV時 輸 出 功 率 的 最 大 值 為 1W ， 因 此 電 路 系 統(tǒng) 的 總 電 壓 增 益，由于實際 電路中會有損耗，故取 ，各級增益分配如圖 11 所示。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(yīng)為 1(0dB)，但實際電路有可能產(chǎn)生衰減，取 Av3=(2dB)。話放級與混合級一般采用運算放大器，但會受到增益帶 寬積的限制，各級增益不宜太大，取Av1=()， Av2=1(0dB)。上述分配方案還可以在實驗中適當變動。 功率放大器設(shè)計 由于采用集成功率放大器，電路設(shè)計變得十分簡單，只要查閱手冊便可得到功放塊外圍電路的元件值，如圖 12 所示。由此可得功放級的電壓增益 Av4 為 Av4=R11/RF=100 R11 是 LA4102 內(nèi)部反饋電阻 R11=20kΩ，如果輸出波形出現(xiàn)高頻自激（疊加毛刺），可以在（ 13）腳與（ 14）腳之間加 的電容。 陜西國防學(xué)院畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 共 33 頁 音調(diào)控制器（含音量控制）設(shè)計 音調(diào)控制器的電路如圖 13 所示。運算放大器選用單 電源供電的四運放LM324，其中 RP33 稱為音量控制電位器，其滑臂在最上端時，音箱放大器輸出最大功率。 根據(jù)低頻區(qū) fLX 與高頻區(qū) fHX 處提升量或衰減量 x(dB)與轉(zhuǎn)折頻率關(guān)系得到轉(zhuǎn)折率 fL2 及 fH1： 則 則 當 f＜ fL1 時 C32 可視開路 則 AvL=（ RP31+R32） /R31≥20dB R3 R3 RP31 不能取得太大，否則運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放的輸出能力。一般取幾千歐～幾百千歐?，F(xiàn)取 RP31=470kΩ， R31=R32=47kΩ 則 AvL=（ RP31+R32） /R31=1+RP31/ R31=11（ ） 根據(jù)式 fL1=1/2πRP31C32 可得 取標稱值 ，即 C31=。 根據(jù) 陜西國防學(xué)院畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 第 30 頁 共 33 頁 Ra=Rb=Rc=3R1=3R2=3R4 所以對等效電路 R34=R31=R32=47kΩ Ra=3R34=141kΩ 因為 AvH=（ Ra+R33） /R33≥20dB 所以 R33=Ra/10= 取標稱值 13kΩ 因為 所以 取標稱值 510pF 取 RP32=RP31=470kΩ， RP33=10kΩ，級間耦合與隔直電容 C34=C35=10μF 話筒放大器與混合前置放大器設(shè)計 圖 14 所示電路由話筒放大與混合前置放大兩級電路組成。其中 A1 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) Av1 為 Av1=1+ R12/R11=（ ） 四運放 LM324 的頻帶雖然很窄（增益為 1 時，帶寬為 1MHz），但這里放大倍數(shù)不高，故能達到 fH= 10kHz 的頻響要求。 混合前置放大器的電路由運放 A2 組成，這是一個反向加法器電路，輸出電 壓V02 的表達式為 根據(jù)圖 11 的增益分配，混合級的輸出電壓 V02≥，而話筒放大器的輸出V01 已經(jīng)達到了 V02 的要求，即 V01=Av1V11=39mV，所以取 R21=R22。錄音機輸出插孔的信號 V12 一般為 100mV，已經(jīng)遠大于 V02 的要求，所以對 V12 要進行適 當衰減，否則輸出會產(chǎn)生失真。取 R23=100kΩ， R22=R21=39kΩ，以使錄音機輸出經(jīng)混合級后 陜西國防學(xué)院畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 共 33 頁 也達到 V02 的要求。如果要進行卡拉 OK 歌唱，可在話放輸出端及錄音機輸出端接兩個音量控制電位器 RP1 RP12（見圖 14），分別控制聲音和音樂的音量。 陜西國防學(xué)院畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 共 33 頁 6 心得體會 通過這次 課程設(shè)計 ，加強了我們動手、思考和解決問題的能力 。同時也對相關(guān)元器件做一進一步的了解，在以后的學(xué)習(xí)和工作中更有利。 在設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。 我沉得做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且 考試 內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的 使用有了更多的認識。 平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，通過動手實踐讓我們對各個元件映象深刻。認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。所以這個期末測試之后的課程設(shè)計對我們的作用是非常大的。 在制作 PCB 時，發(fā)現(xiàn)細心耐心，恒心一定要有才能做好事情，首先是線的布局上既要美觀又要實用和走線簡單，兼顧到方方面面去考慮是很需要的，否則只是一紙空話。 在畫好原理圖后 的做 PCB 版時，由于項目組成員對單面板的不熟悉，導(dǎo)致布線后元件出現(xiàn)在另一邊，增加了布線難度，也產(chǎn)生很多不曾注意的問題，今后要牢記這個教訓(xùn)，使以后布線更加順利。 經(jīng)過兩個星期的實習(xí)，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。 此次課程設(shè)計，學(xué)到了很多課內(nèi)學(xué)不到的東西，比如獨立思考解決問題，出現(xiàn)差錯的隨機應(yīng)變，和與人合作共同提高，都受益非淺，今后的制作應(yīng)該更輕松，自己也都能扛的起并高質(zhì)量的完成項目。 在此， 感謝于老師的細心指導(dǎo)，也同樣謝謝其他各組同學(xué)的無私幫助！ 陜西國防學(xué)院畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 共 33 頁 7 參考文獻 [1]談文心 . 高頻電子線路 [M]. 西安 : 西安交通大學(xué)出版社 [2]謝自美 . 電子線路設(shè)計實驗測試 (第二版 )[M]. 武昌 :華中科技大學(xué)出版社，2021 [3]毛哲，張雙德．電路計算機設(shè)計仿真與測試 [M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2021 [4]朱力恒．電子技術(shù)仿真實驗教程 [M］．北京：電子工業(yè)出版社， 2021． [5]王遠 . 模擬電子技術(shù) (第二版 )[M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社， 2021 [6]《電子制作合訂本 ?2021 下》 電子制作雜志社電子報合訂本 1991 年 [7]崔瑋 等 . Protel99SE 電路原理圖與電路板設(shè)計 [M]．北京：海洋出版社， 2021 [8]楊幫文 .新型集成器件實用電路（修訂版） [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 2021