扩音机的设计与制作.doc
《扩音机的设计与制作.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《扩音机的设计与制作.doc(36页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 通信电子线路课程设计说明书 扩音机 系 、 部: 电气与信息工程系 学生姓名: 王文刚 指导教师: 贾雅琼 职称 讲师 专 业: 电子信息工程 班 级: 电子0903 完毕时间: 2023年12月6日 摘要近几年来,计算机技术进入了前所未有的快速发展时期,随着电子信息技术的发展关于音响放大器在电子技术基础中所处的位置越来越重要,它不仅是电子信息类专业的一个重要部分,并且在其他类专业工程中也是不可缺少的。放大器电路做为子系统的应用,发展更是迅速,已成为新一代电子设备不可缺少的核心部件,其现实生活中的运用也是非常普遍和广泛。 扩音机电路是把薄弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号,重要由运算
2、放大器和集成音频功率放大器构成。电路结构分为前置放大,音调控制,功率放大三部分。前置放大重要完毕小信号的放大,一般规定输入阻抗高,输出阻抗低,频带宽,噪声要小,音调控制重要是实现对输入信号高、低音的提高和衰减;功率放大器决定了整机的输出功率,规定效率高,是真尽也许小,输出功率大。关键词:扩音机;功率放大器;音调控制ABSTRACTIn recent years, computer technology has entered the rapid development period of hitherto unknown, with the development of electronic
3、information technology in electronic technology based on audio amplifier in the increasingly important position, it is not only the specialties of electronic information is an important part, but also in other types of professional engineering is necessary. Amplifier circuit as the subsystem of appl
4、ication, development is rapid, has become a new generation of electronic equipment indispensable core component, its real life use is very common and widely.Amplifier circuit is the voice signal amplification to drive the loudspeaker to the high power signals, mainly by the operational amplifier and
5、 integrated audio power amplifier. The circuit structure is divided into a preamplifier, tone control, power amplifying part three.Preamplifier mainly performed in small signal amplification, general requirements of high input impedance, low output impedance, frequency bandwidth, noise is small, the
6、 tone control is to achieve the main input signal in high, bass enhancement and attenuation; power amplifier determines the output power, high efficiency is required, it is as small as possible, large output power.Key words: amplifier; power amplifier; tone control目 录一、设计任务与规定1 二、设计原理分析2 2.1 扩音机原理32
7、.2 LM353芯片介绍3 2.3 设计思绪分析5 三、总体设计方案63.1 前置放大器73.2 音调控制电路153.3功率放大器19四、扩音器的调试194.1 前置放大器的调试204.2 音调控制电路的调试214.3功率放大器的调试214.4整机调试22五、故障及问题分析23六、实验总结与结论24参考文献25.致谢26附录27一、 设计任务与规定1. 设计目的(1) 掌握扩音机的设计组装与调试方法(2) 掌握集成功率放大器的工作原理及使用方法2. 设计任务1) 设计2W双声道功率扩音机(1) 最大输出不失真功率POM8W。(2) 功率放大器的频带宽度BW50Hz15KHz。(3) 在最大输出
8、功率下非线性失真系数3%。(4) 具有音调控制功能:低音100Hz处有12dB的调节范围,高音10kHz处有12dB的调节范围。(5) 具有音调控制功能,即用两个电位器分别调节高音和低音。当输入信号为1KH是,输出为0dB;当输入信号为100Hz正弦时,调节低音电位器可以使输出功率变化12dB;当输入信号为10KHz正弦时,调节高音点位器也可以使输出功率变化12dB。2) 组装调试扩音机3) 画出扩音机的完整电路4) 仿真调试二、设计原理分析 2.1扩音机原理扩音设备的通常作用是把从话筒等音频设备输出的薄弱的信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号,故重要用到运算放大器和功率放大器。因此由前置放
9、大器、音调控制器、功率放大器这几个部分组成。前置放大器对输入信号进行适当的放大,放大后的信号送入音调网络,信号通过音调网络,其幅度有所减小.一般单调网络的特性是:中音(1000HZ)时变化小于3DB,低音(100HZ)时调节的范围为+_12DB,高音(20KHZ)时的调节范围为+14DB,根据放音节目的不同,可以用”音调选择器”选择不同的位置.最后送入功率放大级进行功率放大后的信号送入扬声器,在扬声器上得到了放大后的音调信号.音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD唱机及线路传输等,这些声音源的输
10、出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号假如直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率局限性,不能充足发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设立前置放大器,以便使放大器适应不同的的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。此外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提高。对于
11、这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。 2.2 LM353芯片介绍图2.1LF353芯片图 LF353为四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3. 0伏或者高到32伏的电源下。共模输入范围涉及负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表达,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“
12、Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表达运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表达运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LF353是一种双路运算放大器,属于高输入阻抗低噪声的集成器件。其输入阻抗达成104M,输入偏置电流极为50X10-12A,单位增益频率为4MHZ,转换速率为13V/us。2.3设计思绪分析1.由于话筒提供的信号非常弱,所以需要加一级前置放大器,这级电路放大倍数不需要很高,重要是规定高阻抗,保证低噪声输入和尽也许大的声音信号输入。输出阻抗要低,使得电路具有很强的带负载能力,可以驱动后级的电路。根据这些规定,选择集成运算放
13、大器LF353,LF353属于高输入阻抗低噪声的集成器件,其输入阻抗达成104M,输入偏置电流极为50X10-12A,单位增益频率为4MHZ,转换速率为13V/us。2.音调控制器是通过电阻电容网络的选频作用来实现音调控制的。输入信号提成两路送到放大器的输入端,一路对低频信号具有选择和调节作用,用大电容,另一路对高频信号具有选择和调节作用,用小电容, 实现对输入信号高、低音的提高和衰减;3功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标,规定效率高、失真尽也许小、输出功率大。三、 总体设计方案根据设计课题的规定和原理分析,该音频功率放大器电路可以分为3级: 第一级:前置放大,重要是完毕对小
14、信号无失真的放大,一般规定输入阻抗高,输出阻抗低,频带宽,噪声小。 第二级:音调控制,电路的功能不仅仅在于扩音,尚有对高低音的克制或提高。 第三级:功率放大,决定了最终电路的输出效果,规定效率高、失真尽也许小、输出功率大。 扩音电路可由图3.1所示框图实现。 图3.1 音频功率放大器组成框图设计时一方面根据技术指标的规定,拟定各级增益的分派,然后对各级电路进行具体的设计。若P0max=4W,输出电压要使输入为5mv的信号放大到输出的6V,所需的总放大倍数为1200,实际电路中会有损耗,因此要留有充足的余地.设扩音机中各级增益的分派如下图所示.前置级的电压放大倍数为125;由集成功放级决定,此级
15、增益不宜太大,一般为几十倍.音调控制级在时增益为一倍,实际会产生衰减,故取倍.各级电压增益分派如下图3.2所示:图3.2电压增益分派图下面重要介绍各部分电路的特点及规定。3.1 前置放大器前置放大器的重要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常薄弱,一般只有100V几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级一方面采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,一方面要选择低噪声的晶体管,此外还要设立合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体
16、管小,并且它几乎与静态工作点无关,在规定高输入阻抗的前置放大器的情况下,采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。假如采用集成运算放大器构成前置放大器,一定要选择低噪声、低漂移的集成运算放大器。对于前置放大器的此外一规定是要有足够宽的频带,以保证音频信号进行不失真的放大。 由于话筒提供的信号非常弱,一般在音调控制器前面加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的规定,前置放大器选用集成运算放大器LF353。LF353是一种双路运算放大器,属于高输入阻抗低噪声的集成器件。其输入阻抗达成104M,输入偏置电流极为50X10-12A,单位增益频率为4MHZ,转换速率为13
17、V/us。前置放大电路由LF353组成的两级放大电路。为满足将设计规定需在第一级将信号放大100倍左右,即 (3-1-1) (3-1-2)又由于输入偏执电流为50pA,可取,以满足放大规定.,为了将高频的噪音滤除掉,防止噪音进入放大电路的第一级被放大,对输出结果产生影响, 运用RC并联电路特性的阻抗,在的基础上再并上一个的小电容.耦合电容与取10f,可以较好的滤除两级放大之间所产生的噪音.取100f,以保证扩音电路的低频响应。 其中在负反馈端R5上并联了的大电容,还可以使电路对低频信号有一个更好的放大作用,输出较好的信号质量。电路如图3.5所示:图3.3前置放大电路 3.2 音调控制电路音调控
18、制电路的重要功能是通过对放音频带内放大器的频率响应曲线的形状进行控制,从而达成控制放音音色的目的,以适应不同听众对音色的不同爱好。此外还能补偿信号中所欠缺的频率分量,使音质得到改善,从而提高放音系统的放音效果。在高保真放音电路中,一般采用的是高、低音分别可调的音调控制电路。一个良好的音调控制电路,规定有足够的高、低音调节范围,同时有规定在高、低音从最强调到最弱的整个过程中,中音信号(一般指1kHz)不发生明显的幅值变化,以保证音量在音调控制过程中不至于有太大的变化。音调控制电路大多由RC元件组成,运用RC电路的传输特性,提高或衰减某一频段的音频信号,达成控制音调的目的。音调控制电路一般可分为衰
19、减式和负反馈式两大类,衰减式音调控制电路的调节范围可以做得较宽,但由于中音电平也要作很大的衰减,并且在调节过程中整个电路的阻抗也在变化,所以噪声和失真较大。负反馈式音调控制电路的噪音和失真较小,并且在调节音调时,其转折频率保持固定不变,而特性曲线的斜率却随之改变。下面分析负反馈型音调控制电路的工作原理。3.2.1负反馈式音调控制器的工作原理:由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点,用它制作的音调控制电路具有电路结构简朴、工作稳定等优点,典型的电路结构如图3.4所示。其中电位器Rp1是高音调节电位器,Rp2是低音调节电位器,电容C是音频信号输入耦合电容,电容C1、C2是低音提高和衰减
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 扩音机 设计 制作
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【丰****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【丰****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。