整理東南大學(xué)吳健雄學(xué)院模電試驗(yàn)音響放大器設(shè)計(jì)

1、LimsEER電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告東南大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中央實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱(chēng)：模擬電子電路根底第5次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：音響放大器設(shè)計(jì)院系： 吳健雄 專(zhuān) 業(yè)： 電強(qiáng)化姓 名：學(xué) 號(hào)：實(shí)驗(yàn)室：104 實(shí)驗(yàn)組別：/同組人員：/實(shí)驗(yàn)時(shí)間：14年06月05日評(píng)定成績(jī)： 審閱教師： 實(shí)驗(yàn)五音響放大器設(shè)計(jì)【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】功能要求 額定功率 負(fù)載阻抗 頻率響應(yīng)輸入阻抗設(shè)計(jì)一個(gè)音響放大器,性能指標(biāo)要求為:話筒擴(kuò)音、音量限制、混音功能、音調(diào)可調(diào)選作> 0.5W失真度 THEM 10%10QTl< 50HzfH> 20kHz> 20k Q話音輸入靈敏度< 5mV音調(diào)限制特性擴(kuò)展1kHz處增益為0dB ,

2、 125Hz和8kHz處有M2dB的調(diào)節(jié)范 圍1. 根本要求話筒擴(kuò)音、音量限制、混音功能> 0.5W失真度 THEM 10%10QfL< 50HzfH> 20kHz> 20k Q< 5mV功能要求額定功率負(fù)載阻抗頻率響應(yīng)輸入阻抗話音輸入靈敏度2. 提升要求音調(diào)限制特性1kHz處增益為0dB , 125Hz和8kHz處有土2dB的調(diào)節(jié)范圍.3. 發(fā)揮局部可自行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一些附加功能【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程：學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、分析、總結(jié).2. 系統(tǒng)、綜合地應(yīng)用已學(xué)到的模擬電路、數(shù)字電路的知識(shí),在單元電路設(shè)計(jì)的根底上,利 用multisim軟件工具設(shè)計(jì)出具有一定工程

3、意義和實(shí)用價(jià)值的電子電路.3. 通過(guò)設(shè)計(jì)、調(diào)試等環(huán)節(jié),增強(qiáng)獨(dú)立分析與解決問(wèn)題的水平.【報(bào)告要求】1.實(shí)驗(yàn)要求：1根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、技術(shù)指標(biāo)及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,自選方案設(shè)計(jì)出原理圖,分析工作原 理,計(jì)算元件參數(shù).話音放大電路電路：對(duì)于話放電路,輸入約為 5mV,要求輸入、輸出阻抗均大于20k Q;同時(shí)保證信號(hào)無(wú)失真地放大,輸入阻抗要大于輸出阻抗,可以選取較大的反應(yīng)電阻.調(diào)節(jié)輸出端接的電位器, 可使限制放大倍數(shù).實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,不免有高頻噪聲,需要適當(dāng)加電容進(jìn)行濾波.混合前置放大器:WKSC?2' ' I混合前置放大器是為了將放大后的話音信號(hào)同音頻輸入信號(hào)混合放大,起到了混音的效果.實(shí)際的調(diào)

4、試過(guò)程中,可以通過(guò)調(diào)節(jié)兩輸入信號(hào)接的電位器來(lái)調(diào)節(jié)語(yǔ)音與音頻信號(hào)的相對(duì) 大小,使得混音效果到達(dá)最正確. 同樣的,為減少噪聲的影響, 在信號(hào)輸入與輸出端口加上電 容進(jìn)行濾波.功放電路:功率放大電路用于給音響放大器的負(fù)載提供一定的輸出功率.當(dāng)負(fù)載一定時(shí),希望輸出的功率盡可能大,輸出信號(hào)的線性失真盡可能的小.所以此功放電路中的三極管都必須工作在放大區(qū),同時(shí)要保證放大倍數(shù).100k電位器作為電路的負(fù)反應(yīng),可以通過(guò)調(diào)節(jié)R22,獲取所需的放大倍數(shù).音調(diào)限制電路提升1OQkQ 5網(wǎng)C11HI-10uFR32音調(diào)限制器的作用是限制、調(diào)節(jié)音響放大器的輸出頻率的上下,即對(duì)低音頻或高音頻的增益進(jìn)行提升或衰減,中頻增益

5、保持不變. 所以,音調(diào)限制電路由低通濾波器和高通濾波器共同組成.調(diào)節(jié)上面的電位器實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的衰減,調(diào)節(jié)下面的電位器實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻信號(hào)的衰減.2利用EDA軟件進(jìn)行仿真,并優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析.話放電路：放大倍數(shù)約為 10倍混音電路：混音后,放大約6-8倍功放電路：放大倍數(shù)約為15倍 實(shí)際搭試所設(shè)計(jì)電路,使之到達(dá)設(shè)計(jì)要求實(shí)物圖要有圖片. 電路實(shí)物圖如下：(4)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)調(diào)試好的硬件電路進(jìn)行測(cè)試,記錄測(cè)試波形及數(shù)據(jù),分析電路性能 指標(biāo).話音輸入放大:第一級(jí)：CH1為輸入信號(hào),CH2為輸出信號(hào),放大了十倍左右,波形沒(méi)有失真,沒(méi)有明顯噪聲.第二級(jí)：第二級(jí)放大了約6倍,波形沒(méi)有失真,根本無(wú)噪聲.

6、第三級(jí):上圖為功放的最大不失真放大倍數(shù),可以看出經(jīng)過(guò)放大的信號(hào)根本上沒(méi)有噪聲,波形也沒(méi)有失真.實(shí)際調(diào)試中放大倍數(shù)已被調(diào)節(jié).MP3輸入:第一級(jí)：Fill III ! I T I I I I I I I I I I > > > IMLAbUHtCHI峰-峰值5,12VCH2峰-峰值2.20VCH1均方根值3.56V'CH2 'F方根值1,O7VCH2無(wú)1 A L I I CH2 I -1W71,00000kHzMP3的輸由于開(kāi)始調(diào)節(jié)時(shí)的限制,要求兩路信號(hào)同時(shí)輸入實(shí)現(xiàn)疊加的功能,我在 入口輸入的是方波,以檢測(cè)信號(hào)是否能正常疊加.可以觀察到波形沒(méi)有失真,但略有噪聲,實(shí)

7、際試聽(tīng)時(shí)接入電容,問(wèn)題得到了解決.以下是輸入正弦波時(shí)的放大情況.這種情況和話放輸出到功放之間的波形十分類(lèi)似.圖可能漏拍了. 額定功率:P=2W 頻率響應(yīng)：Null 輸入阻抗：在電源輸出串接一 50KQ的電阻作為 Rs,測(cè)得Us=7.5mV,Ui=5mV ,那么輸入阻抗為 100k Q,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的 20k Q,說(shuō)明設(shè)計(jì)合理. 輸入靈敏度：音頻信號(hào)減小時(shí),輸出信號(hào)相應(yīng)減小,小信號(hào)仍然能有效放大,靈敏度較高. 噪聲電壓：實(shí)際搭試的時(shí)候噪聲根本上被電容濾掉了,因此沒(méi)有此項(xiàng)的數(shù)據(jù). 整機(jī)效率：Y =22.1% 諧波失真度：個(gè)人調(diào)試時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)失真.驗(yàn)收時(shí),音頻信號(hào)與話放的信號(hào)之間的大小比例與預(yù)想情況不

8、同,調(diào)節(jié)電位器不適當(dāng),導(dǎo)致信號(hào)過(guò)大而失真. 音調(diào)限制特性擴(kuò)展：8kHz:125Hz:MEASURE卜L頻率|CH1 50nW CH2 10伽M SO.OjjsCH2 Z7.374此8.00012kH?355mV CH2 均方根值 125mV THT峰-峰值106mV I"CH2" I 格峰值|372mV I - H2- ICH2 均方相佰 14,5m?45EmV1 _ CH2 '頻牽-1245Hzcm 峰一峰值 104mV chTpM Pg ikjfEA$I1 r" « Ml1* 0.000sCH2 Z L02mV 125,001HzH1 5()

9、；dmV * CH 'lOOrnV '' M 2.50ms76mV niT' 頻拳 125HzCH1I峰-峰值 104mV CH2M匕心UHL1 CH均方根值35i3mV ?!CR2均方根值WMV中頻1KHz :觀察所測(cè)波形可以發(fā)現(xiàn),在中頻即1kHz ,信號(hào)幅度根本不變,有微小增加.在低頻與高頻區(qū)都能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的衰減,衰減雖然沒(méi)有到達(dá)理論值但是衰減程度很大,根本符合要求.(5)整機(jī)信號(hào)試聽(tīng)效果, 話音擴(kuò)音：能實(shí)現(xiàn)話音的擴(kuò)大. Mp3音樂(lè)試聽(tīng)：沒(méi)有任何噪聲,十分清楚,音調(diào)準(zhǔn)確. 混音功能：功能實(shí)現(xiàn),能在輸出音頻信號(hào)的根底上疊入經(jīng)過(guò)放大的話音信號(hào). 音調(diào)限制(提升)：

10、125Hz、高頻信信號(hào)頻率為1kHz時(shí)信號(hào)幅度根本上沒(méi)有改變,在輸入低頻信號(hào) 號(hào)8kHz時(shí)均能實(shí)現(xiàn)衰減.衰減程度高,衰減前后有明顯差異.【思考與感想】本次實(shí)驗(yàn)書(shū)上是有參考電路的,但是實(shí)際搭試的時(shí)候, 參考電路并不實(shí)用. 首先是由于本次實(shí)驗(yàn)做的是聲音放大, 和以往不同,信號(hào)更加具象化,而不是之前的只是顯示在示波器 上面的抽象波形.也就是說(shuō),噪聲給人的感覺(jué)更加直觀了,因此必須特別注意這個(gè)問(wèn)題.就 我來(lái)說(shuō),實(shí)際的電路中,有些電阻值進(jìn)行了改變,更多的是加了很多濾波電容,低頻噪聲、 高頻噪聲均極有可能出現(xiàn).一整個(gè)學(xué)期做實(shí)驗(yàn)鍛煉出來(lái)的查電路技巧終于又用武之地了.感覺(jué)上這次實(shí)驗(yàn)還是比擬順利的,整體試聽(tīng)的時(shí)候也沒(méi)有噪聲. 剛開(kāi)始搭試電路的時(shí)候,前兩級(jí)的波形很好,可是功放沒(méi)有輸出信號(hào),經(jīng)過(guò)仔細(xì)的檢查,發(fā)現(xiàn)連線錯(cuò)了,修改之后, 加上電源測(cè)試.就像老師說(shuō)的那樣,立即燒了8050,經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)電位器,才使得功放正常工作.后面的電路也工作正常. 但是令我自己很不滿(mǎn)意的是后面驗(yàn)收的時(shí)候,由于不熟悉驗(yàn)收的要求,在之前整體試聽(tīng)時(shí),為了使得聲音聽(tīng)起來(lái)比擬好,調(diào)節(jié)了原本定好值的電位器,到 后來(lái)測(cè)試功放輸出的時(shí)候就出現(xiàn)了失真,以及音調(diào)限制電路一開(kāi)始的低頻信號(hào)不衰減的情況.怎么說(shuō)呢,感覺(jué)上蠻遺憾的吧, 畢竟費(fèi)了那么多