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1、实验六、七实验六、七 扩音机电路的综合测试扩音机电路的综合测试1、桌号请写在实验地点后例如，地点：东3212 A12、日期：2019.6.12（19） 星期二下午相关知识（工作电源）相关知识（工作电源）-15V 0V +15V相关知识（测量线）相关知识（测量线）同轴连接器同轴连接器信号参考信号参考屏蔽线屏蔽线信号输入信号输入原理图原理图 扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为扩音机的整机电路如下图所示，按其构成，可分为前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。前置放大级，音调控制级和功率放大级三部分。 焊接布置图焊接布置图实验原理实验原理1. 功率放大级功率放大级 本实验电路的功率放大级
2、由集成功率器件本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A连成连成OCL电路输出形式。电路输出形式。 TDA2030A功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点，采用率大，外围电路简单等特点，采用5脚塑料封装结构。其中脚塑料封装结构。其中1脚脚为同相输入端；为同相输入端；2脚为反相输入端；脚为反相输入端；3脚为负电源；脚为负电源；4脚为输出脚为输出端；端；5脚为正电源。脚为正电源。实验原理实验原理 该电路中该电路中TDA2030A的电源电压为的电源电压为15V，负载电阻为，负载电阻为8时，时，输出功率为输出功率为8W。
3、为了提高电路稳定性，减小输出波形失真，功放级通过为了提高电路稳定性，减小输出波形失真，功放级通过R10，R9，C9引入了深度交直流电压串联负反馈，由于接入引入了深度交直流电压串联负反馈，由于接入C9，直，直流反馈系数流反馈系数F1。对于交流信号而言，因为。对于交流信号而言，因为C9足够大，在通频带足够大，在通频带内可视为短路，所以交流反馈系数内可视为短路，所以交流反馈系数,按电路的实际参数。因而该按电路的实际参数。因而该电路的电压增益。可见改变电阻电路的电压增益。可见改变电阻R9、R10可以改变电路增益。电可以改变电路增益。电容容C15、C16用作电源滤波。用作电源滤波。D1和和D2为保护二极
4、管。为保护二极管。R11、C10为为输出端校正网络以补偿电感性负载，避免自激和过电压。输出端校正网络以补偿电感性负载，避免自激和过电压。实验原理实验原理2. 音调控制电路（音调控制电路（A2）3. 常用的音调控制电路有三种形式，一是衰减式常用的音调控制电路有三种形式，一是衰减式RC音调控音调控制电路，其调节范围宽，但容易产生失真；另一种是反馈型音调制电路，其调节范围宽，但容易产生失真；另一种是反馈型音调控制电路，其调节范围小一些，但失真小；第三种是混合式音调控制电路，其调节范围小一些，但失真小；第三种是混合式音调控制电路，其电路复杂，多用于高级收录机。为使电路简单而失控制电路，其电路复杂，多用
5、于高级收录机。为使电路简单而失真又小，本音调集成功率电路中采用了由阻容网络组成的真又小，本音调集成功率电路中采用了由阻容网络组成的RC型型负反馈音调控制电路。它是通过不同的负反馈网络和输入网络造负反馈音调控制电路。它是通过不同的负反馈网络和输入网络造成放大器闭环放大倍数随信号频率不同而改变，从而达到音调控成放大器闭环放大倍数随信号频率不同而改变，从而达到音调控制的目的。制的目的。实验原理实验原理 下图是这种音调控制电路的方框图，它实际上是一种电压并下图是这种音调控制电路的方框图，它实际上是一种电压并联型负反馈电路，图中联型负反馈电路，图中Zf代表反馈回路总阻抗；代表反馈回路总阻抗；Zi代表输入
6、回路代表输入回路的总阻抗。电路的电压增益的总阻抗。电路的电压增益 。音调控制电路方框图音调控制电路方框图实验原理实验原理 只要合适选择并调节输入回路和反馈回路的阻容网络，就能只要合适选择并调节输入回路和反馈回路的阻容网络，就能使放大器的闭环增益随信号频率改变，从而达到音调控制的目的。使放大器的闭环增益随信号频率改变，从而达到音调控制的目的。组成组成Zi和和Zp的的RC网络通常有下图所示四种形式。网络通常有下图所示四种形式。(a)低音提升低音提升 图图(a)图图(a)中若中若C1取值较大，只有在取值较大，只有在频率很低时才起作用，则当信频率很低时才起作用，则当信号频率在低频区，随频率降低，号频率
7、在低频区，随频率降低， 增大，所以增大，所以 提高，提高，从而得到低音提升。从而得到低音提升。图图(b)中，若中，若C3取值较小只有高取值较小只有高频区起作用，则当信号在高频频区起作用，则当信号在高频区且随频率升高区且随频率升高 减小，所减小，所以以 提高，从而可得提高，从而可得到高音提升。到高音提升。(b)高音提升高音提升实验原理实验原理图图(b)(c)高音衰减高音衰减 (d)低音衰减低音衰减实验原理实验原理图图(c) 同理可以分析图同理可以分析图134(c)(d)，分别可用作高、低音衰减。，分别可用作高、低音衰减。 图图(d) 若将音调控制电路高低音提升和衰减曲线画在一起，可得到若将音调控
8、制电路高低音提升和衰减曲线画在一起，可得到如下图所示幅频特性曲线。如下图所示幅频特性曲线。实验原理实验原理 20logA18dB0-18fL148fL2410fH12.3KfH219kf(Hz) 由图可见，音调控制级的中频电压放大倍数由图可见，音调控制级的中频电压放大倍数Aum=1；当；当ffH2 (19KHz)时高音控制范时高音控制范围也为围也为18dB。实验原理（实验原理（Pspice）参考）参考2、pspice相关相关/扩音机实验扩音机实验PsPice仿真实例仿真实例实验内容实验内容1、测量各级电路的静态工作点；、测量各级电路的静态工作点； 注意：测量集成运放各脚的电压，注意在测试时避免
9、注意：测量集成运放各脚的电压，注意在测试时避免短路，造成运放损坏。短路，造成运放损坏。2、UA741各管脚静态电压（近似值）：各管脚静态电压（近似值）：7：14V，4：14V，2、3、6：0VTDA2030各脚静态电压（近似值）：各脚静态电压（近似值）：5：14.3V，3：14.3V，2、1、4：0V实验内容实验内容3.在下列条件下测试前置级、音调控制级、功率放大级在下列条件下测试前置级、音调控制级、功率放大级的电压增益和整机增益，并将结果记入表中。的电压增益和整机增益，并将结果记入表中。a) 音量电位器音量电位器RP3置于最大位置。置于最大位置。b) 音调控制电位器置中心位置。音调控制电位器
10、置中心位置。c) 扩音机的输出在额定输出功率以内，并保证输出波形不产扩音机的输出在额定输出功率以内，并保证输出波形不产生失真。生失真。d) 输入信号频率为输入信号频率为1KHz的正弦波。的正弦波。前置前置级音音调控制控制级功率放大功率放大级整机整机Vi1Vi2Vi3ViVo1Vo2Vo3VoAV1AV2AV3AV实验内容实验内容4.测量各项指标。（先空测量各项指标。（先空载测量以下参数载测量以下参数）1.（1）最大不失真输出电压）最大不失真输出电压Vomax(或或Vopp)2.（2）输入灵敏度）输入灵敏度Vimax3.（3）最大输出功率）最大输出功率Po 在测这三项内容时，可一次测得相关数据，
11、经计算后得出各在测这三项内容时，可一次测得相关数据，经计算后得出各指标。具体做法是在输出端加接额定负载（指标。具体做法是在输出端加接额定负载（8功率电阻），逐渐功率电阻），逐渐增大输入信号，用示波器同时观察输入、输出信号，当输出波形增大输入信号，用示波器同时观察输入、输出信号，当输出波形刚好不出现失真时，用交流毫伏表测出输入和输出电压。此时的刚好不出现失真时，用交流毫伏表测出输入和输出电压。此时的输入电压就是最大输入灵敏度输入电压就是最大输入灵敏度Vimax（Vimax100mV）；输出电）；输出电压就是最大不失真输出电压压就是最大不失真输出电压Vomax。 同时可得最大输出功率同时可得最大输
12、出功率 实验内容实验内容1.（4）整机电路的频率响应）整机电路的频率响应 在高低音不提升、不衰减时（即将音调电位器在高低音不提升、不衰减时（即将音调电位器RP1和和RP2放在放在中心位置），保持输入信号幅度不变，并且改变输入信号中心位置），保持输入信号幅度不变，并且改变输入信号Vi的频的频率。随着频率的改变，测出当输出电压下降到中频（率。随着频率的改变，测出当输出电压下降到中频（f=1KHz）输）输出电压出电压Vo的的0.707倍时，所对应的频率倍时，所对应的频率fL和和fH。一般要求频带不小。一般要求频带不小于于50Hz20KHz。1. a: f=100Hz时的音调控制特性时的音调控制特性
13、使电位器使电位器RP1旋至二个极端位置旋至二个极端位置A和和B，依次测出，依次测出AVA和和AVB（即测出（即测出VOA和和VOB）,并由此计算出并由此计算出VOA/VOB 。实验内容实验内容1.b:f=10KHz时的音调控制特性时的音调控制特性 使电位器使电位器RP2旋至二个极端位置旋至二个极端位置C和和D，一次测出，一次测出AVC和和AVD， （即测出即测出VOC和和VOD）由此计算出由此计算出VOC/VOD。 先将先将RP1、RP2电位器旋至中间位置，减小输入信号幅度电位器旋至中间位置，减小输入信号幅度（f=1KHz），使输出电压为最大输出电压的），使输出电压为最大输出电压的10左右。并
14、保持左右。并保持Vi不变，测出不变，测出Vo，算出中频（，算出中频（f=1kHz）时的）时的AV。 1.（5） 整机高低音控制特性整机高低音控制特性 实验内容实验内容1.（7）听音实验）听音实验 将信号送入扩音机电路，逐一改变音调电位器将信号送入扩音机电路，逐一改变音调电位器RP1和和RP2，试听喇叭发音情况。试听喇叭发音情况。1.（6）噪声电压）噪声电压VN 除去输入信号并且将扩音机电路输入端对地短路，此时测得除去输入信号并且将扩音机电路输入端对地短路，此时测得的输出电压有效值即为的输出电压有效值即为VN。实验报告实验报告1.整理本次实验数据，将实测值与理论估算值相比较并整理本次实验数据，将实测值与理论估算值相比较并加以分析。加以分析。2.分析实验中出现的异常现象。分析实验中出现的异常现象。3.引起噪声、自激、失真现象的原因是什么？引起噪声、自激、失真现象的原因是什么？
