東南大學(xué)_吳健雄學(xué)院_模電實(shí)驗(yàn)_音響放大器設(shè)計(jì)

1、東南大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱： 模擬電子電路基礎(chǔ) 第 5 次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱： 音響放大器設(shè)計(jì) 院 （系）： 吳健雄 專 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】設(shè)計(jì)一個(gè)音響放大器，性能指標(biāo)要求為：功能要求 話筒擴(kuò)音、音量控制、混音功能、音調(diào)可調(diào)(選作)額定功率0.5W(失真度THD10%)負(fù)載阻抗10頻率響應(yīng)fL50HzfH20kHz輸入阻抗20k話音輸入靈敏度5mV音調(diào)控制特性(擴(kuò)展)1kHz處增益為0dB，125Hz和8kHz處有

2、7;12dB的調(diào)節(jié)范圍1. 基本要求功能要求 話筒擴(kuò)音、音量控制、混音功能額定功率0.5W(失真度THD10%)負(fù)載阻抗10頻率響應(yīng)fL50HzfH20kHz輸入阻抗20k話音輸入靈敏度5mV2. 提高要求音調(diào)控制特性1kHz處增益為0dB，125Hz和8kHz處有±12dB的調(diào)節(jié)范圍。3. 發(fā)揮部分可自行設(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)的基礎(chǔ)上，利用multisim軟件工具設(shè)計(jì)出具有一定工程意義和實(shí)用價(jià)值的電子電路。3. 通過設(shè)計(jì)、調(diào)試等環(huán)節(jié)，增強(qiáng)獨(dú)立分析與解決問

3、題的能力?！緢?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；同時(shí)保證信號(hào)無失真地放大，輸入阻抗要大于輸出阻抗，可以選取較大的反饋電阻。調(diào)節(jié)輸出端接的電位器，可使控制放大倍數(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?；旌锨爸梅糯笃鳎夯旌锨爸梅糯笃魇菫榱藢⒎糯蠛蟮脑捯粜盘?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)試過程中，可以通過調(diào)節(jié)兩輸入信號(hào)接的電位器來調(diào)節(jié)語音與音頻信號(hào)的相對(duì)大小，使得混音效果達(dá)到最佳。同樣的，為減少噪聲

4、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)反饋，可以通過調(diào)節(jié)R22，獲取所需的放大倍數(shù)。音調(diào)控制電路（提高）： 音調(diào)控制器的作用是控制、調(diào)節(jié)音響放大器的輸出頻率的高低，即對(duì)低音頻或高音頻的增益進(jìn)行提升或衰減，中頻增益保持不變。所以，音調(diào)控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

5、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）(3) 實(shí)際搭試所設(shè)計(jì)電路，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求（實(shí)物圖要有圖片）。電路實(shí)物圖如下：(4) 按照設(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，波形沒有失真，沒有明顯噪聲。 第二級(jí)： 第二級(jí)放大了約6倍，波形沒有失真，基本無噪聲。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)過放大的信號(hào)基本上沒有噪聲，波形也沒有失真。實(shí)際調(diào)試中放大倍數(shù)已被調(diào)節(jié)。MP3

6、輸入：第一級(jí)：由于開始調(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MP3的輸入口輸入的是方波，以檢測(cè)信號(hào)是否能正常疊加。以下是輸入正弦波時(shí)的放大情況?？梢杂^察到波形沒有失真，但略有噪聲，實(shí)際試聽時(shí)接入電容，問題得到了解決。第二級(jí)： 這種情況和話放輸出到功放之間的波形十分類似。圖可能漏拍了。 額定功率： P=2W 頻率響應(yīng)：Null 輸入阻抗：在電源輸出串接一50K的電阻作為Rs,測(cè)得Us=7.5mV,Ui=5mV，則輸入阻抗為100k，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的20k，說明設(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

7、聲基本上被電容濾掉了，因此沒有此項(xiàng)的數(shù)據(jù)。 整機(jī)效率： =22.1% 諧波失真度：個(gè)人調(diào)試時(shí)沒有出現(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)想情況不同，調(diào)節(jié)電位器不適當(dāng)，導(dǎo)致信號(hào)過大而失真。 音調(diào)控制特性（擴(kuò)展）： 8kHz: 125Hz: 中頻（1KHz）： 觀察所測(cè)波形可以發(fā)現(xiàn)，在中頻即1kHz，信號(hào)幅度基本不變，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，衰減雖然沒有達(dá)到理論值但是衰減程度很大，基本符合要求。（5）整機(jī)信號(hào)試聽效果， 話音擴(kuò)音： 能實(shí)現(xiàn)話音的擴(kuò)大。 Mp3音樂試聽： 沒有任何噪聲，十分清晰，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)的基礎(chǔ)上疊入經(jīng)過放

8、大的話音信號(hào)。 音調(diào)控制（提高）：信號(hào)頻率為1kHz 時(shí)信號(hào)幅度基本上沒有改變，在輸入低頻信號(hào)125Hz、高頻信號(hào)8kHz時(shí)均能實(shí)現(xiàn)衰減。衰減程度高，衰減前后有明顯差別?！舅伎寂c感想】本次實(shí)驗(yàn)書上是有參考電路的，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，噪聲給人的感覺更加直觀了，因此必須特別注意這個(gè)問題。就我來說，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)鍛煉出來的查電路技巧終于又用武之地了。感覺上這次實(shí)驗(yàn)還是比較順利的，整體試聽的時(shí)候也沒有噪聲。剛開始搭試電路的時(shí)候，前兩級(jí)的波形很好，可是功放沒有輸出信號(hào)，經(jīng)過仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)連線錯(cuò)了，修改之后，加上電源測(cè)試。就像老師說的那樣，立即燒了8050，經(jīng)過調(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，在之前整體試聽時(shí)，為了使得聲音聽起來比較好，調(diào)節(jié)了原本定好值的電位器，到后來測(cè)試功放輸出的時(shí)候就出現(xiàn)了失真，以及音調(diào)控制電路一開始的低頻信號(hào)不衰減的情況。怎么說呢，感覺上蠻遺憾的吧，畢竟費(fèi)了那么多時(shí)間調(diào)的電路最后驗(yàn)收的時(shí)候卻沒搞好。其實(shí)想想世界不就是這