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1、1目目 录录音响放大器概述.3 1设计任务要求.42设计框图及整机概述.42.1. LM324 简介.52.2. 话音放大器.52.3. 电子混响器.62.4. 混合前置放大器.62.5. 音调控制器.72.6. 功率放大器.123主要单元电路的设计方案及原理说明.133.1. 话音放大器的设计.133.2. 混合前置放大器的设计.133.3. 话音放大器与混合前置放大器的混合设计.133.4. 音调控制器的设计.143.5. 功率放大器 LM386 简介.164调试过程及结果分析.18 5设计、安装及调试中的体会及对课程设计建议.19 6参考文献.21 7附录.21 附录 A 音响放大器原理
2、图.21 附录 B PCB 板图.22 附录 C 元器件清单.232音响放大器概述音响放大器概述话音放大器话音放大器：无失真地放大人的语音信号。电子混响器电子混响器：用来电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。在卡拉 OK（不需乐队，利用磁带伴奏歌唱）伴唱机中，都带有电子混响器，是实现卡拉 OK 伴唱多功能音效的重要组成部分。磁带放音机磁带放音机：放音机输出音乐信号。混合前置放大器混合前置放大器：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。音调控制器音调控制器：音调控制器要求只对低音频和高音频的增益进行提升或者衰减，中音频的增益保持为 0d
3、B 不变。功率放大器功率放大器：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，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高。简析：简析： 由话筒输出信号电压要求 5mV，而输入阻抗要远大于 20K，所以话音放大器的作用 是无失真地放大声音信号（通频带要求 fL=50Hz，fH=20KHz）,其输入阻抗应远大于话筒的输 出阻抗。 混合前置放大器将放大后的话音信号与由磁带放音机传送来的音乐信号混合放大，起到 了混音的功能。 音调控制器主要控制和调节音响放大的頻幅特性，以产生不同的放音效果。一、设计任务要求设计任务要求主要技术指标主要技术指标主要技术指标
4、 （1） 额定功率 Po1W( C3，在低频区 C3可以视作开路, 电路作为低通滤波器；在中高频区，C1、 C2可以视为短路，电路作为高通滤波器。具体分析如下：具体分析如下：（1 1）当时0ff 当 RP1的滑臂在最左端低频时，对应于提升最大的情况，如图 2.4.2。1C5图 2.4.1 音调控制器电路7当 RP1的滑臂在最右端时，对应于低频衰减最大的情况，如图 2.4.3。2分析表明，图2.4.2 所示电路是一个一阶有源低通滤波器，其增益函数的表达式为：(式 2.4.1)12121/ )(1 / )(1)(jj RRRPVVjAio 式中或者2111CRP21121 CRPfL, 或 221
5、21 2)( CRRPRRP 22121 22)( CRRPRRPfL图2.4.3 所示电路是一个一阶有源低通滤波器，当时，C2可视为开路，运放的反向输入端可1Lff 以视为虚地，R4 的影响可以忽略，其增益函数的表达式为： 121)( RRRPAVL在当,故可由下式：12110LLLffff时，因为12121/ )(1 / )(1)(jj RRRPVVjAio 得： 计算其模： jj RRRPVA11 . 01121 1VLVARRRPA5 . 021211此时的电压增益相对于 AVL下降了 3dB。在当,故可由式 2.4.1时，2Lff 图 2.4.2 RP1的滑臂在最左端的等效电路图 2
6、.4.3 RP1的滑臂在最右端的等效电路8得： 计算其模： 10111212jj RRRPAVVLVARRRPA14. 010221212此时的电压增益相对于 AVL下降了 17dB。同理可以得出图 2.4.3 所示电路的相应表达式，其增益相对于中频区的衰减量。（2 2）当时0ff C1、C2视为短路电路作为高通滤波器的等效电路如图 2.4.4：将C1、C2视为短路,R1、R2、R4从星型连接改做为三角形连接后的电路图如图 2.4.5：若取 R1=R2=R4,则 Ra=Rb=Rc=3R1=3R2=3R4当 RP2的滑臂在最左端高频时，对应于高频提升最大的情况，如图 2.4.6：1图 2.4.4
7、 高通滤波器的等效电路RcRP2VoViC3R3RaRb图 2.4.5 高通滤波器等效电路的转换电路9当 RP2的滑臂在最右端时，对应于高频衰减最大的情况如图 2.4.7。2分析表明，图2.4.6 所示电路是一个一阶有源高通滤波器，其增益函数的表达式为：（式 2.4.2）43i/ )j (1 / )j (1ab)j ( RRVVAO式中或者333)CR(Ra1 331)CR(Ra21 Hf, 或 3341CR 33221 CRfH当时，C3视为开路，此时电路电压增益 AVO=-1（0dB） 。)(31Hff在当时，因为，由式 2.4.2 得 AV3=AVO1Hff 1210HHff2此时电压增
8、益 AV3相对于 AVO提升了 3 dB。在当时，C3视为开路，此时电压增益 AV4=AVO2Hff 210此时电压增益 AV4相对于 AVO提升了 17dB。在当时，C3 视为短路，此时电压增益 AVH=（Ra+R3）/R32Hff 同理可以得出图 2.4.8 所示电路的相应表达式，其增益相对于中频区的衰减量。vo图 2.4.6 RP2的滑臂在最左端的等效电路图 2.4.7 RP2的滑臂在最右端的等效电路10音调控制电路的幅频特性曲线如图 2.4.9 所示：根据音响放大器的设计技术指标，要使，结合的表达式可知，VLVHAA20dBVLA、的阻值一般取到几千欧到几百欧。现取，有1R2R1PR1
9、PR470K，。2 1110.0082LCFf PR1 2 21PR52 1LLRKf f 取标称值，则，。由前述的假设条件可得，20.01CF251RK，12351RRRRK12PR =PR470K120.01CCF，413151010aRRRK3470CpF由于在低音时，音调控制电路输入阻抗近似为，所以级间耦合电容可取1R。10ioCCF图 2.4.9 音调控制电路波特 图图 2.4.8 中频区增益等效电路112.6 功率放大器功率放大器(简称功放)的作用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，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能
10、高。LM386LM386 典型电路：典型电路：三主要单元电路的设计方案及原理说明根据技术指标要求，首先确定整机电路的级数，再根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益，然后分别计算各级电路参数，通常从功放级开始向前级逐级计算。音响放大器的输入为 5mV 时，额定功率 P1W，负载阻抗为 8，则输出电压828. 200PRVL总电压增益 Av=Vo/Vi566 倍，由于实际电路中会有损耗，故取 Av=600 各级增益分配如下图所示功放级音调级混合级话放级AV1=7.5AV2=1AV3=0.8AV4=1005mv37.5mv37.5mv30mv 3V图 3.1 增益分配示意图12电路总增益要求约 4001000，需要合理分配每级增益。话音放大级由于要求高保真，增益可以设置低，一般为 510 倍左右，混音放大器也要求失真度要小，放大倍数一般为 35倍左右，功放的增益 30 倍左右，所以 RF的取值 600 左右。3.1 话音放大器的设计如图
