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1、综合性设计实验 1W 扩音机设计一设计任务书1.音响放大器设计1）要求具有音调控制，对话筒与录音机输出信号进行放大扩音。2.主要指标要求：1. 额定输出功率 Po1W。2. 负载阻抗 RL=4 。3. 频率响应：在无高低音提升或衰减时 f=50HZ-20KHZ（3dB） 。4. 音调控制范围：低音 100HZ12dB 高音 10KHZ12dB。5. 失真度10%。6. 输入灵敏度 1C231. 信号在低频区 很小， 、 支路可视为开路，反馈网络主要由上半边起作用，又因为 F007C4开环增益很高，放大器输入阻抗又很高。 (虚地)因此 的影响可以忽略0EV3R当电位器 的滑动端移到 A 点时，
2、被短路，其等效电路如下所示，与图(a)很相2W1C似，可以得到低频提升。现在来分析电路的幅频特性。Z1R1 221|jWCRZf 2121jwAfVf 令 22RfLL则 1212LVf jRWA根据前边假设条件 ，2112LVf 102RW120L当 ，即信号接近中频时dBARWAVfLVf 0lg210211 当 时2)dB3lg0(211当 VfVfAWL当 时L120ff 综上所述，可以画出其幅频特性，在 和 时（提升量为 3dB 和 17dB）曲2Lf1Lf线变化较大，我们称 和 为转折点频率。在转折点频率之间曲线斜率为-6dB/倍频，1Lf2若用折线近似表示此曲线，则 和 为折线的
3、拐点，此时低音最高提升量为 20dB。1Lf2表示为 )0(12dBRWAvB同样方法可知，在 滑动端至 B 点时可以得到如下衰减曲线。220lg|Ay|（dB）转折点频率为 121fLLfC212 hRWf最大衰减量 )0(121dBRAvc2. 信号在高频区和 对高频可视为短路，此时C3和 支路已起作用。等效电路见下图。为分析方便电34路中 Y 型接法的 、 和 变换成型接法的 如图右所示。12R3 cbR、a其中 )(3213Ra b1322 c 3211因为前级输出电阻很小(500)输出信号 Vo 通过 反馈到输入端的信号前级输出cR电路所旁路。 的影响可忽略。视为开路。当 滑到端至
4、C 和 D 点时，等效电路可cR1W以画成如下电路形式，其中 数值很大视开路。1W通过幅频分析。可以得到高音最大提升量为 443|RAabVT高音最大衰减时为 aRAabVTC3|4高频转折频率为 )(2131fH4321RfH若将音调控制电路高、低音提升和衰减曲线画在一起，可以得到如下曲线。在 和 和 之间，曲线按6dB 信频的斜率变化，假设给出低频 fLX1Lf21Hf2处和高频 fH2 处的提升量，又知 1LfX2Lf 则 1HfX2f2LfdB6）提 升 量 （dB621）提 升 量 （HXf可见当某一频率的提升量和衰减量已知时，即可求出所需转折点频率。并根据以上的公式再求得相应元件参
5、数的最大提升衰减量。,ZfLX406/122KHZfHX5.2/6/11选择电位器 和 ，选用线性电位器 150KWW由 可求计算 P28 参考电路音调电路各元22211 CRfCfLL 件参数 uffCL0.21由公式(1)(2)可得(取 0.022f)12(取 = = =20K)KfWRL12 1R23由公式： 可求43243)(21CfRCHaH及（R a=3R1）124HafR=8.5 （取 R4为 8.2 ）KK)103(97023pfCPffC为取耦合电容计算：低频时音调控制电路输入电阻近似等于 20K1R )(42313 uffRfL为取为了控制音量，输出端通过耦合电容 按电位器
6、 经分压再由 送入集成功放，1031W15CW3 数值一般根据放大单元等负载能力来选择。本电路采用 F007，可选 为 47K 电位器， 取 10f 设计校核。2WC1. 转折频率 KHZRCfWRfHZCfHL1923.2)(41028981812. 提升量功率放大器设计采用 TBA820M 功放集成电路。该电路由差分输入级，中间推动级，互补推挽功率放大输出级，恒流源偏置电路等组成，集成电路具有工作电压范围宽（ 3-16V）静态cV电流小（典型值为 9V、4mA） 。外接元件少。电源纹波抑制比高的特点。各管脚功能为：补偿、反馈、输入、接地、输出、电源、自举、滤波。典型应用电路如下可作设计参考
7、电特性：THD10 f1KHZ 120fR12V RL8 测试条件下cVPo2W输入电阻 f1KHZ Ri5M-3dB 带宽 R L=8 C 5=1000f =120 时fRCB680pf BW25-7000HZCB220pf VW25-20000HZ开环电压增益 f1KHZ R L89V 时cVGTVo75dB闭环电压增益 f1KHZ R L8 9V 时cV33 GTVo45dBf120 GTVo34dBf3.使用 IC 功放集成电路注意事项：提高功放输出功率应注意电源电压和负载阻抗要合适，同 OTL 电路最大功率输出估算公式 。为提高输出功率。可选 高一些，负载低一些，但是对于LoRPVc
8、2max81 cV具体某一型号的 IC 来说，电源电压超过末级功放管耐压将可能造成击穿。而负载过低则会导致末级电流超过允许的最大值而烧毁。另外 OTL 集成功放电路的内阻较大（一般约为 1-3） 。如负载电阻值小于内阻时放大器大部分功率将消耗在内阻上，所以不适当地降低负载阻抗，其结果不仅不会增加输出功率，反而会降低放大器的效率，增加电源消耗，因此，在使用时负载阻抗不宜低于规定的典型参数。综合放大器总图如下9014 1/4LM324 1/4LM324 820 四.器件（一）主要器件：1.9014 三极管 12.LM324(14 脚)及管座 13.TBA820(8 脚)及管座 14.电位器 WS2
9、0 150k 25.电位器 WS1 47k 16.电容 C 470uf 17. 电容 C 220uf 18. 电容 C 100uf 49. 电容 C 10uf 610. 电容 C 1000p(102) 111. 电容 C 200p(201) 112. 电容 C 120p(121) 113. 电容 C 0.22u(224,22J) 114. 电容 C 0.1u(104) 115. 电容 C 0.022u(223) 216.电阻 R 100k 317. 电阻 R 51k 518. 电阻 R 30k 119. 电阻 R 20k 320. 电阻 R 10k 221. 电阻 R 8.2k 122. 电阻
10、 R 1k 123. 电阻 R 200 124. 电阻 R 100 125. 电阻 R 56 126. 电阻 R 3 127. 电阻 R 8(2W) 1（二）其他材料接线柱(红,黑) 各 2 个万能板 1 块 锡 1 根导线(红,黑) 各 1 根（三）工具电烙铁（支架） 尖嘴钳 镊子及其他工具相关芯片芯片LM324 内部门电路图入T出12V扩音机输入输出示五.元件测量及处理所有元件放于干燥容器，ui 电阻测试内容（实验数据）1.直流工作点测量Vcc=12V,测 9014,324,820 各管脚静态工作点：9014 三极管管脚 Ub Uc Ue对地电压 5.15v 11.06v 4.63vLM3
11、24管脚 1 2 3 4 5 6 7 11对地电压 5.88v 5.87v 5.84v 11.57v 5.90v 5.91v 5.91v 0820管脚 1 2 3 4 5 6 7 8对地电压 0.60v 0.37v 0 0 5.69v 11.89v 11.80v 6.64v2.最大输出功率测量ui=530mv,f=1kHz,RL=8Pmax=VL2/RL,要求 Pmax1W(即要输出电压达大约)3.幅频特性曲线ui=5mvF(Hz) 18（fl） 20 50 100（f 拐） 200 500VL(v) 0.29 0.30 0.35 0.39 0.41 0.41AvLgf 1.25 1.30 1.70 2 2.30 2.69F(Hz) 1k 5k 10k（f 拐） 30k 100k(fh)VL 0.41 0.41 0.40 0.35 0.29AvLgf 3 3.70 4 4.48 5幅频曲线图4.音调控制特性曲线ui=5mv测高音提升,高音衰减,低音提升,低音衰减(调整 Rw1,Rw2 得到)400Hz 2kHz参考值lgfAv五.失真度测量实验心得：
