擴(kuò)音器的設(shè)計及制作

1、-. z.*(大學(xué))擴(kuò)音器的設(shè)計與制作院 系： 電子工程學(xué)院專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù)班級：組 員：指導(dǎo)教師：摘 要擴(kuò)音機(jī)是生活中很常見的一類電子產(chǎn)品，使用非常廣泛。擴(kuò)音機(jī)電路是把微弱的聲音信號放大成能推動揚聲器的大功率信號，電路構(gòu)造主要分為麥克風(fēng)信號輸入、前置放大器、有源帶通濾波器、功率放大器等局部，前置放大主要完成小信號的放大，一般要求輸入阻抗高，輸出阻抗低，頻帶寬，噪聲要小。在本次設(shè)計中前置放大級分為兩級，第一級為共源放大電路，整個電路的放大倍數(shù)主要靠第一級；第二級為射級跟隨器，保證音調(diào)控制電路有較好的效果，給音調(diào)控制電路以較小的信號源阻。音調(diào)控制主要是實現(xiàn)對輸入信號高、低音的提升和衰減；

2、由于集成運算放大器具有電壓增益高、輸入阻抗高等優(yōu)點，用它制作的音調(diào)控制電路具有電路構(gòu)造簡單、工作穩(wěn)定等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：擴(kuò)音機(jī)；前置放大；音調(diào)控制ABSTRACT Megaphone is very mon life of a class of electronic products, the use of it is very e*tensive. Amplifier circuit is put the faint sound amplification can push into the high-powered signal, circuit structure is mainly div

3、ided into the preamplifier, tone control two parts. Preamplifier main perform small signal amplifier, general requirement high input impedance, output impedance low, wide frequency band, the noise is small. In the design of preamplifier level are divided into two levels, the first level for mon sour

4、ce amplifier circuit, the whole circuit amplification depend mainly on the first level; The second grade level is shot with, ensure tone control circuit has good effect, to the tone control circuit with a small signal source resistance. Tone control mainly is the realization of the input signal is h

5、igh, the bass ascension and attenuation; Due to the integrated operational amplifier has voltage gain high input impedance, higher advantages, and use it to make the tone of the control circuit has simple structure, stable circuit, etc.Key words:Megaphone; Preamplifier; tone control目 錄TOC o 1-3 h z

6、uHYPERLINK l _Toc421361543一、設(shè)計任務(wù)與要求 PAGEREF _Toc421361543 h 5HYPERLINK l _Toc4213615441.1 設(shè)計目的： PAGEREF _Toc421361544 h 5HYPERLINK l _Toc4213615451.2 設(shè)計要求 PAGEREF _Toc421361545 h 5HYPERLINK l _Toc421361546二、設(shè)計原理分析 PAGEREF _Toc421361546 h 5HYPERLINK l _Toc4213615472.1擴(kuò)音機(jī)原理 PAGEREF _Toc421361547 h 5HY

7、PERLINK l _Toc4213615482.2設(shè)計思路分析 PAGEREF _Toc421361548 h 6HYPERLINK l _Toc4213615492.3根本原理圖 PAGEREF _Toc421361549 h 6HYPERLINK l _Toc421361550三、總體設(shè)計方案 PAGEREF _Toc421361550 h 6HYPERLINK l _Toc4213615513.1 總體方案 PAGEREF _Toc421361551 h 6HYPERLINK l _Toc4213615523.2 前置放大器 PAGEREF _Toc421361552 h 6HYPER

8、LINK l _Toc4213615533.3 音調(diào)控制電路 PAGEREF _Toc421361553 h 7HYPERLINK l _Toc421361554負(fù)反應(yīng)式音調(diào)控制器的工作原理： PAGEREF _Toc421361554 h 7HYPERLINK l _Toc4213615553.4 有源濾波電路 PAGEREF _Toc421361555 h 8HYPERLINK l _Toc421361556四、實驗總結(jié)與結(jié)論 PAGEREF _Toc421361556 h 9HYPERLINK l _Toc421361557附錄 PAGEREF _Toc421361557 h 10一、設(shè)

9、計任務(wù)與要求1.1 設(shè)計目的：通過理論設(shè)計和實物制作解決相應(yīng)的實際問題，穩(wěn)固和運用所學(xué)理論知識和實驗技能，掌握模擬電子系統(tǒng)的一般設(shè)計方法，提高設(shè)計能力和實踐動手能力，為以后從事電子電路設(shè)計、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的根底。1.2 設(shè)計要求制作一個由集成電路組成的具有語音信號放大作用的語音放大電路，二、設(shè)計原理分析2.1擴(kuò)音機(jī)原理擴(kuò)音設(shè)備的通常作用是把從話筒等音頻設(shè)備輸出的微弱的信號放大成能推動揚聲器發(fā)聲的大功率信號，由前置放大器、音調(diào)控制器、功率放大器這幾個局部組成。前置放大器對輸入信號進(jìn)展適當(dāng)?shù)姆糯?放大后的信號送入音調(diào)網(wǎng)絡(luò),信號經(jīng)過音調(diào)網(wǎng)絡(luò),其幅度有所減小.一般單調(diào)網(wǎng)絡(luò)的特性是:中音(1000

10、HZ)時變化小于3DB,低音(100HZ)時調(diào)節(jié)的圍為+_12DB,高音(10KHZ)時的調(diào)節(jié)圍為+12DB,根據(jù)放音節(jié)目的不同,可以用音調(diào)選擇器選擇不同的位置.最后送入功率放大級進(jìn)展功率放大后的信號送入揚聲器,在揚聲器上得到了放大后的音調(diào)信號.2.2設(shè)計思路分析由于輸出電阻很高，故輸入級第一級采用由場效應(yīng)管組成的共源放大電路。為了保證音調(diào)控制電路有較好的效果，給音調(diào)控制電路以較小的信號源阻，輸入級第二級采用射級跟隨電路。雖然要求音調(diào)調(diào)節(jié)圍不是太寬，但為了信號衰減、失真小，采用反應(yīng)式音調(diào)控制電路，音調(diào)調(diào)節(jié)的放大級采用uA741。為了使用統(tǒng)一的電源，并給輸入級更小的紋波，電路中參加有源濾波電路。

11、2.3根本原理圖功率放大器有源帶通濾波器前置放大器麥克風(fēng)信號輸入三、總體設(shè)計方案3.1 總體方案根據(jù)設(shè)計課題的要求和原理分析，該音頻功率放大器電路可以分為3級:第一級：前置放大，主要是完成對小信號無失真的放大，一般要求輸入阻抗高，輸出阻抗低，頻帶寬，噪聲小。 第二級：音調(diào)控制，電路的功能不僅僅在于擴(kuò)音，還有對上下音的抑制或提升。 第三級：功率放大，決定了最終電路的輸出效果，要求效率高、失真盡可能小、輸出功率大。3.2 前置放大器前置放大器的主要功能是使話筒的輸出阻抗與前置放大器的輸入阻抗相匹配；由于場效應(yīng)管的噪聲系數(shù)一般比晶體管小，而且它幾乎與靜態(tài)工作點無關(guān)，在要求高輸入阻抗的前置放大器的情況

12、下，采用低噪聲場效應(yīng)管組成放大器是合理的選擇。對于前置放大器的另外一要要有足夠?qū)挼念l帶，以保證音頻信號進(jìn)展不失真的放大。由于話筒提供的信號非常弱，一般在音調(diào)控制器前面加一個前置放大器?？紤]到設(shè)計電路對頻率響應(yīng)及零輸入時的噪聲、電流、電壓的要求。電路如圖3.2所示：圖3.2 前置放大電路3.3 音調(diào)控制電路音調(diào)控制器的功能主要是根據(jù)設(shè)計需要按一定的規(guī)律控制和調(diào)節(jié)音頻放大器的頻率響應(yīng)，以更好地滿足人耳的聽覺特性。一般音調(diào)控制器只對低音和高音信號的增益進(jìn)展提升或衰減，而中音信號增益不變，音調(diào)控制電路一般可分為衰減式和負(fù)反應(yīng)式兩大類，負(fù)反應(yīng)式音調(diào)控制電路的噪音和失真較小，并且在調(diào)節(jié)音調(diào)時，其轉(zhuǎn)折頻率保

13、持固定不變，而特性曲線的斜率卻隨之改變。下面分析負(fù)反應(yīng)型音調(diào)控制電路的工作原理。負(fù)反應(yīng)式音調(diào)控制器的工作原理：由于集成運算放大器具有電壓增益高、輸入阻抗高等優(yōu)點，用它制作的音調(diào)控制電路具有電路構(gòu)造簡單、工作穩(wěn)定等優(yōu)點，典型的電路構(gòu)造如圖3.4所示。其中電位器Rw1是高音調(diào)節(jié)電位器，Rw2是低音調(diào)節(jié)電位器，電容C4是音頻信號輸入耦合電容，電容C5、C6是低音提升和衰減電容，一般選擇C5=C6，電容C7起到高音提升和衰減作用，要求C7的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于C5。電路中各元件一般要滿足的關(guān)系為：Rw1=Rw2，R8=R9=R10，C5=C6。圖3.3 負(fù)反應(yīng)式音調(diào)控制電路圖 在電路圖3.3中，對于低音信號來說

14、，由于C7的容抗很大，相當(dāng)于開路，此時高音調(diào)節(jié)電位器Rw1在任何位置對低音都不會影響。當(dāng)?shù)鸵粽{(diào)節(jié)電位器Rw2滑動端調(diào)到最左端時，C5被短路，由于電容C6對于低音信號容抗大，所以相對地提高了低音信號的放大倍數(shù)，起到了對低音提升的作用，同樣當(dāng)Rw2的滑動端調(diào)到最右端時，電容C6被短路，由于電容C5對輸入音頻信號的低音信號具有較小的電壓放大倍數(shù)，所以該電路可實現(xiàn)低音衰減。 從定性的角度來說，就是在中、高音域，增益僅取決于R8與R10的比值，即等于1；在低音域，增益可以得到衰減；同理，圖3.4電路對于高音信號來說，電容C5、C6的容抗很小，可以認(rèn)為短路。調(diào)節(jié)高音調(diào)節(jié)電位器Rw1，即可實現(xiàn)對高音信號的提升或衰減。3.4 有源濾波電路 有源濾波電路串聯(lián)在多級放大器輸入級的電源電路中，它可減少由于電源阻的存在使電源不穩(wěn)定對輸入級的影響。由于濾波電容接在基極而不接在主流電路集電極或發(fā)射極而基極電流比主電路電流小+1倍，所以基極電阻R12可以用得很大即濾波電路的時間常數(shù)可以很大，使基極對地的紋波電壓很小，發(fā)射極只比基極差0.7V而具有一樣的紋波這樣電壓Ue的穩(wěn)定性比Uc的穩(wěn)定性將大大提高。圖3.4 有源濾波電路四、實驗總結(jié)與結(jié)論1. 此次實驗從設(shè)計到實現(xiàn)，每一步都