音响放大电路设计.docx

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音响放大电路设计

电工电子技术课程设计

题目音响放大电路的设计

班级13无非（四）班

学号201310210413

姓名张书轼

指导付莉

时间2015、6、22-2015、6、27

景德镇陶瓷学院

电工电子技术课程设计任务书

姓名张书轼班级13无非（四）班指导老师付莉

设计课题:

音响放大电路的设计

设计任务与要求

设计一个音响放大电路,根据应用电路的功能,然后完成以下任务:

1.分析电路由几个部分组成,并用方框图对它进行整体描述;

2.对电路的每个部分分别进行单独说明,画出对应的单元电路,分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其她部分电路的关系等等;

3.用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图,在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息;

4.对整体电路原理进行完整功能描述;

5.列出标准的元件清单;

设计步骤

1.查阅相关资料,开始撰写设计说明书;

2.先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明;

3.依次对各部分分别给出单元电路,并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其她部分电路的关系等等说明;

4.列出标准的元件清单;

5.总体电路的绘制及总体电路原理相关说明;

6.列出设计中所涉及的所有参考文献资料。

参考文献

【1】秦曾煌;电工学（第七版上）;高等教育出版社;2008、11

【2】秦曾煌;电工学（第七版下）;高等教育出版社;2008、11

【3】李银华;电子线路设计指导;北京航空航天大学出版社;2005,6

【4】王远;模拟电子技术;北京:

机械工业出版社;2001

【5】陈汝全;电子技术常用器件应用手册;北京:

机械工业出版社;2003

【6】毕满清;电子技术实验与课程设计;北京:

机械工业出版社;2006

1、总体方案与原理说明、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4

2、话音放大器电路、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5

3、混合前置放大器、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6

4、音调控制器、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7

5、功率放大器、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8

6、总体电路原理相关说明、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9

7、总体电路原理图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、10

8、元件清单;、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、11

9、参考文献、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、12

10、设计心得体会、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、13

1、总体方案与原理说明

在现实生活中,我们会经常使用到音响,比如:

家庭影院,KTV等。

所以设计一个音响放大电路来放大音量。

图一音响放大电路方框图

如图一所示,话筒的输出信号通过话音放大器的到一个不失真的放大声音信号,然后与磁带放音机的音乐信号通过混合前置放大器混合放大,在通过音频控制器调节音频高低,经功率放大器放大功率后从扬声器放出。

整个电路就这样将声音放大的。

整个电路的原理就是:

把小信号小幅度的音频信号放大,先就是信号振幅的放大,即电压放大,再后就就是电流放大,即放大信号的电流,使其有足够的功率推动负载—扬声器、

2、话音放大器

图二话音放大器

话音放大器的作用就是不失真地放大输入的音频信号。

人发出的声音频率大约在300Hz～3400Hz之间,话筒将声能转化为电能,话筒的输出信号一般很小,而输出阻抗很大,要求对话音进行放大。

由于声音在空气中传播产生谐波失真,谐波失真就是指声音回放中增加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真,在话音放大器中设计滤波器,提高输出信号的高保真性能。

3、混合前置放大器

图三混合前置放大器

混合前置放大器的作用就是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大。

基本组成有:

音源选择、输入放大与音质控制等电路。

音源选择电路的作用就是选择所需的音源信号送入后级,同时关闭其她音源通道。

输入放大器的作用就是将音源信号放大到额定电平,通常就是1V左右。

音质控制的作用就是使音响系统的频率特性可以控制,以达到高保真的音质;或者根据聆听者的爱好,修饰与美化声音话筒,CD机,收音机等,输出的电信号都很弱,无法推动功率放大器正常工作,所以在功率放大器与音源之间插入一级放大电路,专门放大小信号,这一级的输出信号直接送给功放电路,使功放电路能正常工作。

4、音调控制器

图四音调控制器

音调控制器大致可分为三大类:

（1）衰减式音调控制电路,

（2）（晶体管、运放）负反馈音调控制电路;（3）衰减-负反馈混合式音调控制电路。

电路一般使用高音、低音两个调节电位器;但在少数普及型机中,也有用一个电位器兼作高低音音调控制电路的。

这里说的提升与衰减,仍然相对于中音频而言。

所谓提升,就就是比中音频的衰减要小一些。

所谓衰减,就就是比中音频的衰减还要大一些。

一个良好的音调控制电路,要有足够的高、低音调节范围,但又同时要求高、低音从最强到最弱的整个调节过程里,中音信号不发生明显的幅度变化,以保证音质大致不变。

音调控制器主要就是控制、调节音响放大器的幅频特性使声音变得更好听一些。

图4-1就是音调控制器的幅频特性曲线,其中fL1表示低音频转折频率,一般为几十赫兹,fL2（等于10fL1）表示低音频区的中音频转折频率,fH1表示高音频区的中音频转折频率,fH2（等于10fH1）表示高音频转折频率,一般为几十千赫兹。

5、功率放大器

图五功率放大器

功率放大器（简称功放）的作用就是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。

当负载一定时,希望:

1输出的功率尽量大;2输出信号的非线性失真尽可能地小;3效率尽可能高。

6、总体电路原理相关说明

话筒的输出信号一般为5mV左右,而输出的阻抗为20kΩ（也有较低的200Ω、20Ω）话音放大器将话筒的输出的声音信号不失真的放大,最高可到达10kHz,而其阻抗远远地大于话筒的阻抗。

放音机的声音信号在混合前置放大器处与话音放大器的输出信号混合,再一步使声音信号放大。

从混合前置放大器输出的信号,经过音频控制器对其幅频的控制与调整。

因为音频控制器只对低音频与高音频的增益进行提高与衰减,所以音频控制器可由低通滤波器与高通滤波器构成。

经过前三个电路放大、调整后的输出信号,在经过功率放大器的放大后,使得其功率能驱动电路的负载（扬声器）工作。

7、总体电路原理图

图六音响放大电路总电路原理图

8、元件清单

序号

名称

元件标号

型号

数量

1

电阻

R1、R2、R3、R6、R8、R9、R18、R19

10k

8

2

电阻

R5

75k

1

3

电阻

R7、R11

30k

2

4

电阻

R12、R14、R15

47k

3

5

电阻

R16

13k

1

6

电阻

R21

39

1

7

电阻

R22

220

1

8

电阻

R23

2、2

1

9

电阻

R24

1

1

10

电位计

R4、R10、R13、R17、R20

——

5

11

电解电容

C1、C3、C4、C5、C6、C12

10uF

6

12

电解电容

C8

1uF

1

13

电解电容

C13

2、2uF

1

14

电解电容

C18

1mF

1

15

电解电容

C19

470uF

1

16

电容

C2

10uF

1

17

电容

C9、C10

10nF

2

18

电容

C11

470pF

1

19

电容

C14、C15

100uF

2

20

电容

C16

39uF

1

21

电容

C17

100nF

1

22

运算放大器

U1A、U2B、U3C

LM324AD

3

23

运算放大器

U4

TDA2030

1

24

交流电源

V1、V2、V3

1V、1kHz

3

九、参考文献

【1】秦曾煌;电工学（第七版上）;高等教育出版社;2008、11

【2】秦曾煌;电工学（第七版下）;高等教育出版社;2008、11

【3】李银华;电子线路设计指导;北京航空航天大学出版社;2005,6

【4】王远、模拟电子技术、北京:

机械工业出版社,2001

【5】陈汝全、电子技术常用器件应用手册、北京:

机械工业出版社,2003

【6】毕满清、电子技术实验与课程设计、北京:

机械工业出版社,2006

10、设计心得体会

通过一周的电工电子课程设计实习,才知道平常自己对电工电子方面的知识了解的不够透彻,掌握的不够熟练,在这一周中自己学到了很多,通过设计实习,巩固了我在电工电子方面的知识。

也知道了如果您要设计一个电路,首先要对电路的基本元件功能,基本定理的使用以及注意事项要掌握的很好。

一开始我信心满满相信自己能很快的做完这分设计,但就是到了实际动手的时候,却感到大脑一片空白一点头绪都没有,各个知识、定理很就是混乱,最后又对这书重新梳理了一遍,然而,课堂书本上的内容还就是太少,虽然全面,但就是针对某一方面内容来说仅仅就是概括了一下,不够专业,于就是只能借助图书馆与网络上的资料。

老师在安排课程的时候给我们介绍了一个画电路图的软件,并教会了软件的基本使用。

在使用软件画图的时候却发现里面的元器件都就是英文的,都不知道什么就是什么,在经历了学习使用画图软件的使用与查找查元器件名称等困难后,最后顺利画完了电路图,还掌握了一个软件的使用,也算就是个额外收获吧。

一个成功设计讲究的就是使用性,每个设计都就是为了人们的便捷的服务的,总不能一个设计因为过于繁琐变得华而不实,所以设计的时候,要多想如何能跟加便捷、实用。

多思考,多观察就会发现生活并不完美,还需要改进。

就会激励我去发明,创新。