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1、. 四川航天职业技术学院电子工程系课程设计专业名称： 电子信息工程 课程名称： 模拟电子技术 课题名称： 扩声电路 设计人员： 唐 涌 指导教师： 王 燕 2013年6 月 10日 模拟电子课程设计任务书一、课题名称：扩声电路1 最大输出功率为8W。2 负载阻抗为8。3 非线性失真系数不大于3%。输入端短路时，噪音输出电压的有效值不超过10mV，直流输出电压不超过50 mV，静态电源电流不超过100mA5 输入阻抗不小于50k.6 具有音调控制功能，既用两只电位器分别调节高音和低音。当输入信号为1KHz时，输出为0dB；当输出为100Hz正弦波时，调节低音电位器可以使输出功率变化12dB；当输
2、入信号为10kHz正弦波时，调节电位器也可以使输出功率变化12dB.频率响应80HZ6KHZ，即BW=6KHZ。二、技术指标：三、要求：分析电路的组成及工作原理进行单位电路设计计算说明电路调试的基本方法画出完整的电路图小结与讨论指导教师：王 燕学 生：唐涌电子工程系2011年 6月10日 目 录 摘 要4扩声电路的设计.5. 设计任务和要求5.基本原理.5 设计过程6.前置放大器的设计6. 音调控制器的设计7. 功率输出级的设计12 调试要点13 .前置级调试13 .音调控制器调试14. .功率放大器调试14 整机调试14 附录16参考文献17结束语18摘 要扩音设备的作用是把从话筒、录放卡座
3、、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号，一般把这种设备称为扩音机。根据实际需要和放大器件的不同，扩音机电路有很多种类与功能。作为电子技术课程设计，本课题提出的扩音机电路性能指标比较低，主要采用运算放大集成电路和音频功率放大集成电路来设计一个对话筒输出信号具有放大能力的扩音机电路。关键词： 多级放大 OCL电路 放大增益K=20 1.1扩声电路的设计很多场合（如商场、学校、车站、体育场馆等）都安装有广播系统，它的主要 能是播放背景音乐、广播通知和要闻。这些广播系统都含有扩声设备，用以把话筒、录放卡座、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号。根据实际需要和放大器件
4、的不同，扩声电路的设计也有很多种类。作为电子线路德尔课题设计，本课题提出的扩声电路性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和音频功率放大集成电路来构成扩声电路。1.1.1设计任务和要求 采用运算放大集成电路和音频功率放大集成电路设计个对话筒输出信号具有放大功能的扩声电路。其要求如下: (1)最大输出功率为8w。 (2)负载阻抗为8欧。 (3)非线性失真系数不大于 3（在通频带内、满功率下)。 (4)具有音调控制功能，即用两只电位器分别凋制高音和低音。当输入信号为1kHz时输出为0 dB； 当输入信号为100Hz正弦波时，凋节低音电位器时可使输出功率变化+/-12dB；当输入信号
5、为10kHz 正弦波时，凋节高音电位器时可使输出功率变化+/-12dB。 (5)输出功率的大小连续可调，即用电位器调节音量的大小。 (6)频率响应：当高、低音电位器处于不提升也不衰减的位置时，-3 dB的频带范围是80Hz6k Hz，即BW6kHz。 (7)输入信号源为话筒输入，输入灵敏度不大于20mv (8)输入阻抗不小于50k. (9)输入端短路时，噪声输出电压的有效值不超过10mv，直流输出电压不超过50 mv，静态电源电流不超过100mA。1.1.2 基本原理扩声电路实际上是一个典型的多级放大器。其原理如图1所示。前置放大主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要宽
6、，噪声要小；音频控制主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减；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，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。因为，=8W,所以此时的输出电压U = =8V。要使输入为5mv的信号放大到输出的8V，所需的总放大倍数为功率放大音调控制前置放大总体框图:话筒输入扩声机中各级增益的分配为：前置级电压放大倍数为80；音调控制级中频电压放大倍数为：1；功率放大级电压放大倍数为：20。2设计过程2.1.前置放大器的设计由于话筒提供的信号非常弱，一般在音调控制级前加
7、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、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。前置放大电路是由LF353组成的两级放大电路。第一级放大倍数为10，即1+R3/R2=10,取R2=10K，R3=1OOK。第二级放大倍数也为10，R5=10K，R6=100K。耦合电容C1、C2取10uf，C4、C11取100uf，以保证扩音电路的低频响应。其他元件的参数为C3=10uf，R7=22K。 2.2音调控制器的设计 2）音调控制器音调控制器是控制、调节音响放大器输出频率高低的电路，其控制曲线如图4.2.2中折线所示。图中 中音频率，要求增益；低音转折频率，一般为几十
8、赫芝；中音频转折频率；中音频转折频率；高音频转折频率，一般为几十千赫芝。 图4.2.2音调控制曲线 从图中可见，音调控制器只对低音频或高音频进行提升或衰减，中音频增益保持不变，音调控制器由低通滤波器和高通滤波器共同组成。实现此方案，可有两种形式。一种是用专用集成电路LA3600，外接发光二极管频段显示器，可看见各频段的增益提升与衰减的变化情况，在高中档收录机、汽车音响等设备中，一般采用专用音调控制集成电路。另一种是采用集成运放构成音调控制器，如图4.2. 3所示。图4.2.3 音调控制电路设，在中、低音频区，可视开路，在高音频区，、可视为短路。当 时，音调控制器低频等效电路如图4.2.4所示，
9、其中图4.2.4（a）为的滑臂在最左端，对应于低音频提升最大的情况，图4.2.4（b）为滑臂在最右端，对应于低音频衰减最大情况。图4.2.4（a）实质上是一个一阶有源低通滤波器，其传递函数表达式为（a） (b)图4.2.4 音调控制器低频等效电路(a)低音频提升 ( b)低音频衰减 4.2.1式中 或 或 时，可视为开路，运放的反相输入端为虚地，因运放输入电流，影响可忽略，此时电压增益为： 4.2.2时，由式4.2.1得 4.2.3模为 4.2.4此时电压增益相对下降了。时，由式4.2.3得 4.2.5模为 4.2.6此时电压增益相对下降了。范围内，电压增益衰减速率为/10倍频程。同样可得出图4.2.4(b)所示电路表达式，其增益相对于中频为衰减量。音调控制器工作在低音频时，幅频特性如图4.2.2左半部虚线所示。当时，音调控制器高音频等效电路如图4.2.5(a)所示。在高音频段、可视为短路，与、 组成星形联接，为分析方便，将其转换成三角形联接后的等效电路如图4.2.5(b)所示。(a) (b)图4.2.5 音调控制器高频等效电路(a)高音频等效电路 (b) 三角形联接后的等效电路电阻关系式为若取，则这时高频等效电路如图4.2.6所示，图4.2.6（a）为的滑臂在最右
