音响放大器课程设计与制作
音响放大电路设计与制作教案(详案)
4、音响放大电路设计与制作教案(详案)一、教学目标:1. 让学生了解音响放大电路的基本原理和作用。
2. 培养学生掌握音响放大电路的设计与制作方法。
3. 提高学生对电子元件选型、电路图绘制和焊接技能的应用。
二、教学内容:1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 音响放大电路的设计方法。
3. 音响放大电路的制作步骤。
4. 音响放大电路的调试与优化。
5. 音响放大电路的实际应用案例分析。
三、教学准备:1. 电子元件:晶体管、电阻、电容、耳机等。
2. 电路图绘制软件:如Protel、Altium Designer等。
3. 焊接工具与材料:焊锡、助焊剂、焊台、剥线钳等。
4. 音响设备:如音响、功放等。
四、教学过程:1. 讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
3. 分组讨论音响放大电路的制作步骤,包括电路图绘制、元件选型、焊接等。
4. 演示音响放大电路的制作过程,让学生跟随操作,锻炼动手能力。
5. 讲解音响放大电路的调试与优化方法,如调整放大倍数、音质调校等。
6. 分析音响放大电路的实际应用案例,让学生了解其在现实生活中的应用。
五、教学评价:1. 学生能熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生具备对音响放大电路进行调试与优化的能力。
4. 学生能分析音响放大电路在实际应用中的作用。
六、教学方法:1. 采用讲授法,讲解音响放大电路的基本原理与组成。
2. 采用案例分析法,分析音响放大电路的实际应用案例。
3. 采用实践教学法,让学生动手制作音响放大电路,培养实际操作能力。
4. 采用小组讨论法,分组讨论音响放大电路的设计与制作过程,提高团队合作能力。
七、教学步骤:1. 第一步:讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 第二步:引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
音响放大电路设计与制作教案(详案)
一、教学目标1. 了解音响放大电路的基本原理及其作用。
2. 学会使用常用电子元件进行音响放大电路的设计与制作。
3. 掌握音响放大电路的调试与优化方法。
二、教学内容1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 常用电子元件的选择与使用。
3. 音响放大电路的设计步骤。
4. 音响放大电路的制作方法。
5. 音响放大电路的调试与优化。
三、教学准备1. 教学器材:电脑、投影仪、音响设备、电子元件、电路板、multimeter 等。
2. 教学软件:电路设计软件(如Altium Designer、Cadence 等)。
四、教学过程1. 导入:通过播放一段音乐,引导学生思考音响设备是如何放大声音的。
2. 理论讲解:讲解音响放大电路的基本原理与组成,常用电子元件的选择与使用。
3. 实例分析:分析一个简单的音响放大电路设计案例。
4. 实践操作:学生分组进行音响放大电路的设计与制作。
5. 成果展示:每组展示自己的音响放大电路作品,分享制作过程中的经验与教训。
6. 调试与优化:指导学生使用multimeter 等工具对音响放大电路进行调试,优化电路性能。
五、教学评价1. 学生能够熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能够独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生能够对音响放大电路进行调试与优化,提高电路性能。
六、教学方法1. 采用“理论+ 实践”的教学模式,使学生在动手实践中掌握音响放大电路的设计与制作。
2. 利用电路设计软件,进行虚拟仿真,帮助学生更好地理解音响放大电路的工作原理。
3. 采用分组合作、讨论交流的方式,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
七、教学步骤1. 音响放大电路的基本原理与组成:讲解音响放大电路的工作原理,介绍其主要由功放芯片、音源信号处理电路、功率输出电路等部分组成。
2. 常用电子元件的选择与使用:介绍如何选择合适的功放芯片、电阻、电容等元件,并讲解其作用。
3. 音响放大电路的设计步骤:讲解如何根据音源信号的特性进行电路设计,包括放大倍数、频率响应等参数的计算。
【精品】模电课程设计音响放大器的设计
【精品】模电课程设计音响放大器的设计一、框架(1)任务:设计一台具有50W功率音响放大器,要求声音清晰,具有良好的保护功能,支持3.5mm音频输入。
(2)实施:选用模拟式和数字式电路,设计和组装电路,调试音响放大器,完成实物演示。
二、设计1. 原理设计(1)电源部分采用折磨精度的运放作为电源的主要电路:运放采用LMi3320芯片,它能将外部直流电压转换成小压差(±25V)。
并且芯片内置保护功能,能以较宽的电流范围将输出电压维持在±25V,运放芯片在运行时可以根据音乐音量的增大减小时电流的输出,更好的驱动音响喇叭。
(2)信号处理部分本设计的信号处理部分采用模拟和数字相结合的方式处理音频信号:对于音频输入部分,采用高性能的功放放大器,它能够将输入的小信号充满的放大,使得各种音频设备输出的信号能被正确的携带进入放大器内部;信号经过后处理,将信号标准化并转化为数字信号,用于后面数字放大部分;最后,将数字信号转为模拟信号,并且通过功率放大器,最终将信号放大,推动音响驱动器实现有效播放。
(3)元器件及材料LMi3320运放,op07运放,NE5532运放,STM32单片机,电容,0.2mm铜厚的喷锡板,330ω电阻,220uF电容。
2. 电路设计音响放大器设计主要分为三部分:电源模块,信号处理模块和功率模块。
电源模块的主要功能是将外部的直流电压转换成±25V的电压,然后再交由信号处理模块和功率模块经行处理。
电源模块以固定的LMi3320运放实现,它可以将外部传入直流电压得到平衡的±25V的输出。
(3)功率模块该模块将从信号处理模块得到的模拟信号放大至±25V,然后再将其在实现50W功率的情况下,转入驱动器输出至音响放大器。
三、调试完成电路的设计后,进行音响放大器的调试,首先拆下电路,进行检查,确保电路结构完整,各种元器件牢固;接着根据说明书尝试与3.5mm入口相连,使得放大器可以接受外部传入的音频信号;然后,接入电源,开启开关,对放大器的功能和特性做出校准;最后,用音乐源测试放大器的效果,确保声音清晰完整,功能是否符合要求。
模拟电子课程设计音响放大器-V1
模拟电子课程设计音响放大器-V1尊敬的读者大家好,今天我将为大家介绍一下如何通过模拟电子课程设计一台音响放大器。
本文将从以下几个方面进行阐述:一、音响放大器的基本原理音响放大器的主要作用是将低电平信号放大到足够的水平,以驱动扬声器发出音响。
其基本原理是使用一个输入信号和一个电源作为其输入,通过不断放大和改变其电平和频率,从而使扬声器工作并发出音响。
放大器的输出功率与电源电压、负载阻抗、放大器的放大倍数等因素有关。
二、模拟电子的基本知识模拟电子技术是指运用电子器件(如二极管、晶体管、场效应管、三极管等)来处理模拟信号(即连续信号)。
它主要涉及的领域有电子电路、电源、放大器、滤波器、振荡器等。
在音响放大器设计中,我们需要掌握这些基本知识才能更好地进行设计。
三、设计步骤1、电源电路设计电源电路是音响放大器的基础,其主要作用是为放大器提供充足的电源,保证其正常工作。
常用的电源电路有变压器降压整流电路和桥式整流电路。
我们可以通过计算得到所需的电源电压和电流,然后根据电路的特性进行选择。
2、放大电路设计放大电路是电子放大器的核心部分,决定了放大器的性能优劣。
常见的放大电路有B类、AB类和A类,三种电路的区别在于偏置电流的方式和输出电压的偏置。
我们需要选择适合我们要求的放大电路,并通过计算和测试来不断优化其性能。
3、输出电路设计输出电路主要是将放大电路的输出信号传递给扬声器,其设计要考虑到负载特性和输出功率。
输出电路的设计有直接耦合和变压器耦合两种方式,我们需要根据我们的实际需求进行选择。
四、注意事项在进行模拟电子课程设计音响放大器时,需要注意以下几点:1、安全第一,必须严格遵守电路接线连接规定,并加装必要的保护电路。
2、电路电压应该控制在安全范围内,要使用适当的电容器和电阻器来保证电流的稳定。
3、应该注意电路降噪和滤波,以避免电磁干扰和杂波搅乱声音信号。
4、实践过程中要注意实验设备的选配和安装,尤其是扬声器的负载情况。
音响放大器课程设计
广播系统:用于传输音频信号,如音乐、广播等 音响放大器:用于放大音频信号,提高音质和音量 应用实例:在学校、商场、车站等公共场所的广播系统中使用音响放大器 特点:音质清晰、音量适中、稳定性高
音响放大器在专业音响系 统中的作用
音响放大器在专业音响系 统中的应用实例
音响放大器在专业音响系 统中的性能要求
强
智能化:数字 放大器将更加 智能化,能够 自动调节音量、
音质等参数
节能环保:数 字放大器将更 加注重节能环 保,降低功耗,
减少噪音
集成电路:降低成本,提高 可靠性
晶体管:提高放大器的性能 和稳定性
场效应管:提高放大器的动 态范围和线性度
数字信号处理器:实现数字 信号处理和放大器的智能化
智能化:音响设备将更加智能化,能够自动识别和适应不同的环境和场景 网络化:音响设备将更加网络化,能够通过网络进行远程控制和共享 环保化:音响设备将更加环保化,采用更加环保的材料和工艺,减少对环境的影响 个性化:音响设备将更加个性化,能够根据用户的喜好和需求进行定制和调整
焊接工具:电烙铁、焊锡、 助焊剂等
焊接步骤:预热、焊接、 冷却等
焊接技巧:掌握温度、时 间、力度等
焊接注意事项:防止短路、 过热、虚焊等
外观设计:根据用户需求和审美进行设计,注重美观和实用性 材料选择:选择合适的材料,如金属、塑料等,保证音质和耐用性 组装工艺:按照设计图纸进行组装,注意细节和精度,保证音质和稳定性 测试与调整:组装完成后进行测试和调整,确保音质和性能达到设计要求
确定电路参数:根据需求确定放大器的增益、带宽、失真度等 参数
设计电路结构:根据电路类型和参数设计电路结构,包括输入、 输出、反馈等部分
仿真验证:使用仿真软件对电路进行仿真验证,确保电路性能 满足需求
音响放大器课程设计与制作模电课程设计,毕业设计
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 音响放大器设计与制作初始条件:集成芯片LM324三块,LM386一块,瓷片电容,电解电容,电位器若干,4Ω/0.5W扬声器一个。
要求完成的主要任务:(1)技术指标如下:a.输出功率:0.5W;b.负载阻抗:4欧姆;c.频率响应:fL~fH=50Hz~20KHz;d.输入阻抗:>20K欧姆;e.整机电压增益: >50dB;(2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号)。
(3)电路要求有独立的功率放大级。
时间安排:2016年1月10日查资料2016年1月11,12日设计电路2016年1月13日仿真2016年1月14日,15日实物调试2016年1月16日答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (3)ABSTRACT (4)1电路方案的比较与论证 (5)1.1音响放大器的总设计 (5)1.2放大电路的比较与论证 (6)1.3音频功率放大电路的比较与论证 (6)2核心元器件介绍 (7)2.1LM324的介绍 (7)2.2LM386的介绍 (9)3电路设计 (11)3.1直流稳压电源电路的设计 (11)3.2话音放大器 (11)3.3混合前置放大器 (11)3.4音调控制器 (11)3.5功率放大电路的设计 (18)3.6总电路图 (18)4用MULTISIM进行仿真 (20)4.1话放与混放性能测试 (11)4.2单独功放性能测试 (20)4.3整体性能测试 (20)4.4仿真结果分析 (22)5音响放大器的技术指标的测试 (23)5.1相关性能参数的测量 (23)5.2整机信号试听 (24)5.3实物调试 (24)心得与体会 (25)参考文献 (26)附件1:电路原理图 (27)附件2:元件清单 (28)附件3:实物图 (29)附件4:本科生课程设计成绩评定表 (30)摘要本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理,音响放大器所需要设计的电路为话音放大器,混合前置放大器,音调控制器及功率放大器。
课程设计-音响放大器设计
话筒放大
二阶低通 滤波器I
BB D 延时器
二阶低通 滤波器II
时钟脉冲产生器
缓冲级
图9.2 电子混响器组件框图
1) 混合前置放大器 混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出音乐信号与电子混 响后的声音信号进行混合放大。其电路如图9.4所示,这是一 个反相加法器电路,输出与输入电压间的关系为:
+UCC
+12
I0
R4
R10 IC2
R P1
11K
47K
A
T1
3DG6
T2
3DD01
R2
10K
R3 + C1 1K
ui
+
R1
47K
2-
7
A
3+ C2
4
uA741
10uF
RP2
1K
D1 6C
2CP10*2 D2
B
R6
240
R11 T3
3CG21
R8 1O
R12
30
RL 8
T4 +
R5
3DD01 C3
11K
R7
240
0.1u
R9
-UCC
1
-12
图9.7 集成运放与晶体管组成的功率放大器
(1)电路工作原理简述
三极管T1、T2为相同类型的NPN管,所组成的复合管仍为NPN型。 T3、T4为不同类型的晶体管,所组成的复合管的导电极性由第一 只管决定,即为PNP型。R4、R5、RP2及二极管D1、D2所组成的 支路是两对复合管的基极偏置电路,静态时支路电流I0可由下式
3.功率放大器
功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供
音频功率放大器设计方案与制作
音频功率放大器设计方案与制作
一、音频功率放大器的简介
二、原理
音频放大器采用一种称为“负反馈”的技术。
这种技术是指从输出端反馈输入端的一小部分,以抑制非线性的音频信号,从而改善信号失真。
负反馈将小部分信号重新发送回输入端,并将其与未受到反馈的输入信号混合,从而减少了输入信号的失真。
三、设计方案
1.首先,定义音频放大的输入和输出信号。
输入信号是音频源(如mp3播放器,CD播放器等)的音频输出,而输出信号是驱动扬声器的音频信号。
2.设计一款可以支持不同音频输入信号的放大器,要求输入信号的音量可以在一定范围内调整。
3.设计出一个具有负反馈技术的复杂电路,实现放大器的音频信号放大功能,可以有效抑制信号失真。
4.确定所需要的元件,制定相关元件购买清单,并安排相关元件的采购工作。
5.安排面板绘制,将电路图放置在面板上,使组装更加方便。
6.组装完成,为放大器两端的输入输出连接接口,进行绝缘处理。
音响放大器课程设计
模拟电路课程设计包含四个设计题目,按以下要求1.学习范例2.选择一个题目3.改变其中一个或多个技术指标4.按范例要求得到改变技术指标后的设计结果,并按范例格式写出课程设计报告。
题目: 音响放大器专业电气工程及其自动化班级方0910—2学号 20096559姓名完成日期: 2011 年 6 月 26 日一.课程设计内容设计一个具有话筒扩音,音调控制,音量控制,电子混响,卡拉OK伴唱等功能的音响放大器。
主要技术指标(1)额定功率Po≤1W(γ<3%)(2)负载阻抗R L=8Ω(3)频率响应f L=40Hz,f H=10KHz。
(4)输入阻抗R i>>20kΩ。
(5)音调控制特性1kHz处增益为0dB、100Hz和10kHz处有±12dB的调节范围,A VL=A VH ≥20dB。
给定条件(1)电源电压V CC=+9V。
(2)话筒输出信号电压为5mV。
(3)录音机的输出信号电压为100mV。
二.课程设计应完成的工作1、设计文本按学校的规定要求撰写。
2、独立完成设计任务(不能相互抄袭)。
3、按规范要求绘制一张3号电路原理图。
一、实验目的1、了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法;2、掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术。
二、实验原理音响放大器的原理框图:话音放大器:无失真地放大人的语音信号。
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:放音机输出音乐信号。
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0dB不变。
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。
音响放大器课程设计与制作(1)
音响放大器课程设计与制作(1)音响放大器课程设计与制作一、课程介绍音响放大器课程是电子工程专业的一门重要课程之一。
本课程旨在让学生了解各种音响放大器的原理、性能和特点,掌握各种放大器电路设计的基本方法和技巧,并完成一款普通功放的设计和制作。
二、教学目标1.理解各种放大器的原理、性能和特点;2.掌握各种放大器电路设计的基本方法和技巧;3.能够独立设计并制作一款普通功放;4.培养学生的实践能力和团队合作精神。
三、教学内容1.音响放大器基础知识:1.1 放大器的分类;1.2 放大器的参数与性能;1.3 放大器的基本电路;1.4 放大器的负反馈和电源。
2.音响放大器的设计:2.1 毫伏表和万用表的使用;2.2 模拟电路设计的基本原理和方法;2.3 放大器的总体设计和电路分析;2.4 电路仿真与优化。
3.音响放大器的制作:3.1 零部件的选择与采购;3.2 印制板的设计与制作;3.3 销量测试和校正;3.4 故障排除与维修。
四、实践环节1.参观大型音响设备,了解音响放大器的应用和市场需求;2.测量实验基准电路的性能参数,并根据实验结果对电路进行优化;3.进行实际电子器件的焊接和装配,建立一个完整的音响放大器;4.测试音响放大器的性能指标,并进行校正和优化;5.设计一些样例电路,提高学生的创新和实践能力。
五、教学方法1.讲授理论知识:融入多媒体教学,以案例和实例讲解;2.课堂互动:组织学生讨论、提问、解答,并设计小组合作;3.大量实践:手工制作音响放大器电路板并测试。
4.以比赛形式鼓励学生思考、创新。
六、教学效果1.学生通过本课程,能够深刻理解各种放大器电路的原理、性能和特点;2.学生掌握各种放大器电路设计的基本方法和技巧,并能独立设计并制作一款普通功放;3.学生的实践能力和团队合作精神得到了很好的培养和提高。
七、总结本课程既注重人才培养,也重视实践操作,将理论与实践结合,使学生能够加深对放大器电路的认识,激发创新潜能,从而达到提高学生职业素质和开发实用技能的目的。
音响放大电路设计与制作教案(详案)
音响放大电路设计与制作教案(详案)章节一:音响放大电路概述教学目标:1. 了解音响放大电路的作用和重要性。
2. 掌握音响放大电路的基本原理和组成部分。
教学内容:1. 音响放大电路的定义和作用。
2. 音响放大电路的基本原理。
3. 音响放大电路的主要组成部分。
教学方法:1. 讲授法:讲解音响放大电路的定义、作用和基本原理。
2. 案例分析法:分析实际的音响放大电路实例。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对音响放大电路的理解程度。
2. 小组讨论:评估学生对音响放大电路组成部分的掌握情况。
章节二:晶体管放大电路教学目标:1. 了解晶体管放大电路的特点和应用。
2. 掌握晶体管放大电路的工作原理。
教学内容:1. 晶体管放大电路的定义和特点。
2. 晶体管放大电路的工作原理。
3. 晶体管放大电路的应用领域。
教学方法:1. 讲授法:讲解晶体管放大电路的定义、特点和工作原理。
2. 实验演示法:展示晶体管放大电路的实验现象。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对晶体管放大电路的理解程度。
2. 实验报告:评估学生对晶体管放大电路实验现象的观察和分析能力。
章节三:功率放大电路教学目标:1. 了解功率放大电路的作用和重要性。
2. 掌握功率放大电路的基本原理和设计方法。
教学内容:1. 功率放大电路的定义和作用。
2. 功率放大电路的基本原理。
3. 功率放大电路的设计方法。
教学方法:1. 讲授法:讲解功率放大电路的定义、作用和基本原理。
2. 案例分析法:分析实际的功率放大电路实例。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对功率放大电路的理解程度。
2. 设计报告:评估学生对功率放大电路设计方法的掌握情况。
章节四:音响放大电路的设计与制作教学目标:1. 了解音响放大电路的设计原则和方法。
2. 掌握音响放大电路的制作技巧和注意事项。
教学内容:1. 音响放大电路的设计原则和方法。
2. 音响放大电路的制作技巧。
3. 音响放大电路的注意事项。
教学方法:1. 讲授法:讲解音响放大电路的设计原则、方法和制作技巧。
音响放大器课程设计与制作
模拟电子课程设计专业班级:电气工程及其自动化6班姓名:XXXXXX学号:XXXXXX河南理工大学万方科技学院目录题目:摘要:1 概述1.1音响的介绍1.2音响的作用意义2 电路方案的比较与论证2.1放大电路的比较与论证2.2音频功率放大电路的比较与论证3 核心元器件介绍3.1LM324的介绍3.2TDA2030的介绍4 电路设计4.1直流稳压电源电路的设计4.2话音放大器与混合前置放大器的设计4.3功率放大电路的设计5 PCB的制作5.1对元器件的前期准备5.2S CH原理图应注意常见问题5.3PCB设计中应注意的问题5.4焊盘应注意的常见问题6 调试6.1静态工作点测试6.2最大输出功率测试6.3频率特性测试6.4话音放大器参考文献附件1:电路原理图附件2:元件清单音响放大器课程设计与制作摘要本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理,它由TDA2030芯片所组成的功放电路,LM324四运放大器为前置放大和音调放大构成,本身具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。
而TDA2030一款输出功率大,最大功率到达35W左右,静态电流小,负载能力强,动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器,电路简洁,制作方便、性能可靠的高保真功放,并具有内部保护电路。
本设计的功能是将输入音频信号进行放大,是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中,便于携带,适用性强。
1 概述1.1 音响的介绍音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。
通过音响放大器设计,使我们认识到一个简单的模拟电路系统,应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。
信号源的作用是提供待放大的电信号,如果信号是非电量,还须把非电量转换为电信号,然后进入输入级,中间级进行电流或电压放大,再进入输出级进行功率放大,最后去推动执行机构做某项工作。
1.2 音响的作用意义音响放大器是将电信号还原成声音信号的一种装置,还原真实性将作为评价音箱性能的重要标准。
音响放大器课程设计
音频功率放大器设计一、实验目的(1)要求了解集成功率放大器内部电器工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法;(2)要求掌握音响放大器的设计方法与小型电子线路系统的装调技术。
二、设计任务(1)音响放大器设计:已知条件:电子混响延时模块1个,集成功率放大器LA4100 1只,话筒20kΩ1个,其输出信号为5mV,集成运算放大器(µA747)2块,10Ω/2W负载电阻一只,8Ω/4W扬声器1只,磁带录音机一台,电源电压+Ucc=+6V。
(2)主要技术指标:额定功率Po=0.9W(γ<3%);负载阻抗R L=9Ω;频率响应f L~f H=40Hz~10kHz;输入阻抗Ri>>20kΩ;音调调节控制1kHz处增益为0dB,100Hz和10kHz处有±12dB的调节范围,Av L=Av H≥±20dB。
三、设计过程根据设计任务所提供,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。
已经给出了电子混响器电路模块,需要设计的电路为话筒放大器,混合前置放大器,音调控制器及功率放大器。
由所要求的条件,输入信号为5mV时输出功率为0.9W,因此电路系统的总电压增益A VΣ=PORL/Ui=569(55.1db),又由于实际电路中有损耗,所以取A VΣ=600(55.6db),各级增益分配如图1所示。
功放增益A V4由集成运放决定,现取A V4=110(40.8db),音调控制级在f0=1khz时,增益应为1(0db)但实际电路有可能产生衰减,取A V3=0.8(-2db)。
话放级与混响级采用运算放大器,这样会受到增益带宽积的限制,各级这样应不太大,现取A V1=6.28(16.7db),A V2=1(0db)。
(1)话筒放大器与混合前置放大器的设计:A.话筒放大器的设计如图2所示电路由话筒放大与混合前置放大两级电路组成。
音响放大器的设计与制作.ppt
设计任务分析
1、一般的音响放大器的结构有哪几个部分, 请画出音响放大器的结构框图?
音频 信号源
前置放大 器
音调控 制级
功率放 大器
扬声器
电源
设计任务分析
任务解读
1.要达到设计任务书中的各项技术指标,音响 放大器的基本结构框图中哪些电路是必须的?
设计任务分析
任务解读 2.高低音音调调节电路有哪些基本形式? 根据音调调节电路在整机中的位置,有衰减式, 负反馈式,衰减负反馈混合式三种电路形式, 普及式音响采用第三种电路形式
四、方案设计
——之设计步骤
稳压电源的设计可以分为以下三个步骤: (1)根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流Iomax,确 定稳压器的型号及电路形式。 (2)根据稳压器的输入电压,确定电源变压器副边电压u2的 有效值U2;根据稳压电源的最大输出电流I0max,确定流过电 源变压器副边的电流I2和电源变压器副边的功率P2;根据P2, 由相关资料查出变压器的效率η,从而确定电源变压器原边的 功率P1。然后根据所确定的参数,选择电源变压器。 (3)确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大 反向电压和滤波电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数, 选择整流二极管和滤波电容。
五、详细方案
稳压电路的设计( W7800、 W7900 系列)
W7800系列三端式稳压器输出正极性电压,一般有5V、 6V、9V、12V、15V、18V 、24V 七个档次,输出电流最大可 达1.5A(加散热片)。若要求负极性输出电压,则可选用 W79xx 系列稳压器。图3为 W78xx与w79xx系列的外形和接线 图,有三个引出端: 输入端(不稳定电压输入端) 标以 “1” 输出端(稳定电压输出端) 标以 “3” 公共端 标以 “2”
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电子技术课程设计题目名称音响放大器的设计班级自动化1006学号 ************学生姓名杨少卿指导教师刘琼设计时间 2012-6-11 ~ 2012-6-151设计要求1.1设计任务利用分离元件或集成电路制作一个音响放大器,可以放大话筒信号或毫伏级音频信号。
1.2设计要求和技术指标1.技术指标如下:a.输出功率:0.5W;b.负载阻抗:4欧姆;c.频率响应:fL~fH=50Hz~20KHz;d.输入阻抗:>20K欧姆;e.整机电压增益: >50dB;2.电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号);3.电路要求有独立的功率放大级。
1.3发挥部分在话筒放大级和功放级之间利用模拟延时器件实现电子混响,以模拟声音多次反射的效果!2设计总体方案2.1音响模块流图图2-1电路整体框图话音放大器:话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。
电子混响器:电子混响器是用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。
混合前置放大器:混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。
音调控制器:音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。
功率放大器:功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率。
2.2电路方案的比较与论证2.2.1放大电路的比较与论证1.采用uA741运算放大器设计电路,uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一,应用非常广泛,为双列直插8脚或圆筒8脚封装。
工作电压±22V,差分电压±30V,输入电压±18V,允许功耗500mW。
2.采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
方案选取:uA741是通用放大器,性能不是很好,满足一般需求,而LM324四运放大器具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。
本设计放大倍数不高,LM324能达到频响要求,故选用LM324四运放大器。
2.2.2音频功率放大电路的比较与论证1. LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。
LM386电源电压4--12V,音频功率0.5w。
LM386音响功放是由NSC制造的,它的电源电压范围非常宽,最高可使用到15V,消耗静态电流为4mA,当电源电压为12V时,在8欧姆的负载情况下,可提供几百mW的功率。
它的典型输入阻抗为50K。
2.TDA2030芯片所组成的功放电路,它是一款输出功率大,最大功率到达35W 左右,静态电流小,负载能力强,动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器,电路简洁,制作方便、性能可靠的高保真功放,并具有内部保护电路。
方案选取:本课题要求音响放大器的输出功率在5W以上,然而LM386达不到这功率,故选用TDA2030。
频率响应fL~fH=50Hz~20kHz;而单电源供电音频功率放大器已经达到所需要的目标。
并且它较少元件组成单声道音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等特点。
而BTL电路虽然也有以上的功能,但制作复杂,不利于维修。
3 核心元器件介绍3.1集成功放TDA2030A简介TDA 2030A是一块性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。
根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。
TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单,使用方便。
在现有的各种功率集成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。
且其价格低廉、性能良好,在上世纪80年代即被广泛应用于收录机、有源音箱,为广大音频爱好者所熟知和喜爱。
图3-1 TDA 2030A 引脚图TDA2030管脚功能:1.脚是正相输入端2.脚是反向输入端3.脚是负电源输入端4.脚是功率输出端5.脚是正电源输入端参量符号参数数值单位VS最大供电电压±22 VVi 输入VSVi 差分输入±15 VIO最大输出电流3。
5 APTOT最大功耗20 WT STG ,TJ存储和结点的温度-40 to +150 ℃VS最大供电电压±22 VS/R 转换速率9V uSTHD 总谐波失真Po=0.1 to 9W,RL=8Ωf=40 to 15 kHz0.05 %BW 功率宽度100 KHzTR 热阻 3 ℃/W 3.2 LM324的介绍LM324引脚图简介:LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。
与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。
该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。
共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“V o”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。
实物如图3-2,LM324的引脚排列见图3-1。
图3-2 LM324实物图LM324的特点: 1.短跑保护输出 2.真差动输入级3.可单电源工作:3V-32V4.低偏置电流:最大100nA5.每封装含四个运算放大器。
6.具有内部补偿的功能。
7.共模范围扩展到负电源8.行业标准的引脚排列 9.输入端具有静电保护功能图3-3 引脚排列图LM324的内部结构如图3-4:图3-4 LM324的内部结构LM324系列采用两个内部补偿,二级运算放大器,每个运放的第一级由带输入缓冲晶体管Q21和Q17的差动输入器件Q20和Q18,以及差动到单端转换器Q3和Q4。
第一级不仅完成第一级增益的功能,而且要完成电平移动和减小跨导的功能。
由于跨导的减小,仅需使用一个较小的补偿电容(仅0.5pF ),从而就可以减小芯片尺寸,跨导的减小可由将Q20和Q18的极电集分离而实现。
该输入级的另一特征是,在单电源工作模式下,输入共模范围包含负输入和地,无论是输入器件或者差动到单端变换器都不会 饱和,第二级含标准电流源负载放大器级。
典型原理图(所示为电路的四分之一)偏置电路对 四个放大器共用输出4各模块电路原理与总电路图4.1话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20K亦有低输出阻抗的话筒如(20欧,200欧等),所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到10KHz)。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
图4-1 话音放大器放大倍数:160/20=8倍电路图中A1组成同向放大器,具有很高的输出阻抗,能与高阻话筒配接作为话音放大器电路,其放大倍数Av=1+R12/R11=8.5倍(18.5dB),与仿真结果相似。
四运放LM324的频带虽然很窄(增益为1时,带宽为1MHz),但这里放大倍数不高,故能达到fH=10kHzd的频响要求。
4.2电子混响器电子混响器是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效果,是声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。
在“卡拉OK”伴唱机中,都带有电子混响器,如下图,其中集成电路BBD称为模拟延时器,其内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。
在外加时钟脉冲作用下,这些电子开关不断地接通和断开,对输入信号进行取样、保持并向后级传递,从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。
BBD的级数越多,时钟脉冲的频率越高,延迟时间越长。
BBD配有专用时钟电路,如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD配套。
电子混响器的实验电路如图,其中两级二阶低通滤波器(MFB)A1、A2滤去4kHz(语音)以上的高频成分,反相器A3用于隔离混响器的输出与输入间的相互影响。
RP1调节混响器的输入电压,RP2调节MN3207的平衡输出以减小失真,RP3调节时钟频率,RP4控制混响器的输出电压。
途中MN3207与MN3102各引脚的电压如下:引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 MN3207的电压0.0 3.2 0.0 5.6 6.0 3.2 2.6 2.6 MN3102的电压 6.0 3.2 0.0 3.2 3.2 3.2 2.8 2.6图4-2 电子混响器4.3混合前置放大器混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混向后的声音信号混合放大,其电路如下图。
这是一个反相加法器电路,输出与输入电压间的关系为V0= -{(Rf/R1)*V1+(Rf/R2)*V2}式中,V1为话筒放大器输出电压,V2为放音机输出电压。
图4-3 混合前置放大器上述电路由运放A2组成,这是一个反向加法器电路。
4.4音调控制器4.4.1音调调控器的基本知识音调又称声音的高度,音调主要由声音的频率决定,同时也与声音强度有关。
对一定强度的纯音,音调随频率的升降而升降;对一定频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降,高频纯音的音调却随强度增加而上升。
音调调控器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性,分别调整音域的超低音、低音、高音,进行自由调节、装饰、美化,从而使你享受到音乐调味师的乐趣。
运用此功能,可根据个人的品位将音乐的低频(大多指80Hz以下)的频率,提升到最大,你可以感觉到动人的超重低音雄浑厚实、强性十足;将音乐的高频(大多指10KHz以上)的频率,提升到最大,你可以感觉到高音清脆动人,亮丽硬朗。
音调控制器一般由高通和低通滤波器构成。
如下图图4-4-1音调控制器下面分析一下其工作原理:1.当f在低频段时:电容C3可以视为开路,其电路可以等效为图4-4-2图4-4-2 低频段等效电路图当RP1的滑臂在最左端时,对应的电路图如图4-4-3(a)所示,对应于低频提升最大的情况;当RP1的滑臂在最右端时,对应的电路图如图4-4-3(b)所示,对应于低频衰减最大的情况。
根据集成运算放大器的相关的知识可以对图4-4-3的频率特性进行分析,分析表明(a)所示的电路是一个一介有源低通滤波器,其增益函数的表达式为:A=(jω)=V o/V i=-[(R p1+R2)/R1]*[(1+jω/ω2)/(1+jω/ω1)]图4-4-3 等效电路式中ω1=1/( R p1C2)ω2=( R p1+R2)/ ( R p1R2C2)当f<f L1时,若C2可视为开路,R4的影响可以忽略,运算放大器的反向输入端视为虚地,此时电压增益:A VL=(R p1+R2)/R1当f=f L1时,若选择f L2=10f L1A V1= A VL/2此时电压增益相对A VL下降3dB。