基于Simulink的音响放大器仿真研究

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基于Simulink的锁相放大器微弱信号检测仿真分析

基于Simulink的锁相放大器微弱信号检测仿真分析

基于Simulink的锁相放大器微弱信号检测仿真分析作者:赵淑平来源:《数字技术与应用》2012年第11期摘要:介绍了锁相放大器检测微弱信号的原理,并用Simulink对其进行了仿真实现,分析了白噪声及谐波噪声对信号的影响,从提高输出信噪比的角度对检测参数设置进行了分析,为锁相放大器的设计提供了参考依据。

关键词:锁相放大器微弱信号检测 Simulink 信噪比中图分类号:TN98 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)11-0051-031、引言微弱信号检测技术是利用一系列信号处理方法,来提取和测量强噪声背景下的微弱信号,从而提高检测系统输出信号的信噪比,需要研究噪声幅度、频率、相位等的规律,同时分析信号频谱、相干性等特点[1]。

锁相放大器(Lock-inAmplifier,LIA)在微弱信号检测方面显示出优秀的性能,它利用互相关检测原理,将待测信号和参考信号在相关器中实现互相关,实现对信号的窄带化处理,能有效地抑制噪声,实现对信号的检测和跟踪,在科学研究的各个领域得到了广泛的应用[2,3]。

2、锁相放大器检测微弱信号的原理2.1相关接收锁相放大器采用互相关接收技术,使仪器抑制噪声的性能提高了好几个数量级。

在相关接收中,可以把两个接收信号函数和以的相关函数表示为:(1)其物理意义为,两个信号相乘对时间再对事件取平均值,为两信号间的延迟时间。

因为接收的信号中包含有用信号成分以及噪声成分,那不妨设上述两个信号可以表示成:,。

所以式(1)可以表示成:最后可以简化为:(2)其中,,,分别为信号对信号、信号对噪声、噪声对噪声的相关函数。

由于噪声和信号是相互独立的,噪声之间也是相互独立的,则有,,,因此式(2)可以化简为:(3)上式的物理意义为:两个有用信号都是和噪声混在一起的,但总的相关函数却等于两个有用信号的相关函数,即表示通过相关器(乘法器)之后可以把噪声滤去。

2.2锁相放大器的原理正交矢量型锁相放大器实现的结构原理图如图1所示。

基于Simulink数字音效的研究

基于Simulink数字音效的研究

TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 毕业设计(论文)题目:基于Simulink数字音效的研究目录摘要 (V)ABSTRACT (VII)第1章绪论............................................................ - 1 - 1.1背景 (1)1.2M ATLAB及S IMULINK基础 (1)1.2.1 Matlab介绍.................................................... - 2 -1.2.2 Simulink基础知识简介.......................................... - 2 - 1.3本文概要.. (4)第2章数字滤波与音效.................................................. - 7 - 2.1数字滤波简介. (7)2.2数字滤波器工作原理 (7)2.3数字滤波的数学模型 (8)2.3.1 直接卷积滤波.................................................. - 9 -2.3.2 递归滤波...................................................... - 9 - 2.4滤波计算的两个问题 (10)2.4.1 数组越界问题................................................. - 10 -2.4.2 溢出问题..................................................... - 10 - 2.5IIR滤波器与FIR滤波器 (10)2.5.1 IIR与FIR滤波器的设计........................................ - 10 -2.5.2 FIR与IIR滤波器的比较与选择.................................. - 13 - 2.6M ATLAB下滤波器的实现.. (13)2.6.1 通过编程实现................................................. - 13 -2.6.2 滤波器通过Simulink来实现.................................... - 16 - 第3章音效仿真与分析................................................. - 19 - 3.1均衡器 (19)3.1.1 均衡器简介................................................... - 19 -3.1.2 通常所见的均衡器............................................. - 19 -3.1.3 均衡器的作用................................................. - 19 -3.1.4 均衡器的设计................................................. - 20 -3.1.5 在Simulink下均衡器的实现.................................... - 21 - 3.2延时器 (22)3.2.1 延时器简介................................................... - 22 -3.2.2 延迟器的用途................................................. - 22 -3.2.3 Simulink下延时的实现......................................... - 24 - 3.3混响器简介.. (24)3.3.1 混响器的类型................................................. - 25 -3.3.2 混响器的技术指标............................................. - 26 -3.3.3 混响器特点................................................... - 26 -3.3.4 混响器的作用................................................. - 26 -3.3.5 最佳混响时间................................................. - 27 -3.3.6 混响时间的主观评价方法....................................... - 27 -3.3.7 数字混响器的工作原理......................................... - 27 - 第4章仿真结果与分析................................................. - 29 - 4.1音效仿真. (29)4.2回声 (30)4.3合唱 (30)4.4混响 (32)4.5均衡器结果分析 (33)4.6总结 (37)第5章总结与展望. .................................................... - 39 - 5.1总结.. (39)5.2DSP技术展望 (39)参考文献............................................................... - 41 - 致谢................................................................... - 43 -附录................................................................... - 45 -基于Simulink的数字音效研究摘要众所周知,人们在音乐场聆听的是原汁原味的音乐,但是将音乐场的音乐录下来重放的时候,扬声器会产生与频率有关的相位移,这是由于扬声器音圈有电感以及其移动部分产生的电磁感应,随着频率信号的增加会产生很大的感抗,结果高频波被延迟,发出的声音中携带的高次谐波倍延迟,尽管其声学频谱和电信号频谱完全相同,但这种听起来让人感觉缺失高频成分,不清晰,变的虚渺和浑浊声音好像被捂住了,为了恢复其清晰度和分辨率,通常用音调控制电路或均衡器来增强某些频率部分,这样听起来会好一些。

基于Simulink大功率电子管放大器仿真

基于Simulink大功率电子管放大器仿真

0 9 5 1 0 4 1







2 恒流曲线分析及建模
2. 1 电子管放大器恒流特性曲线仿真模型的建立 从曲线上找到适合的阳极 、 栅极电压及相应的 电子管放大器常规设计方法是根据电子管的恒流特性曲线 , 脉冲电流 , 根据脉冲余弦分解系数计算出各极直流分量 及 基波 电流 , 从而算出 各极 输 入 功 率 、 输出功率和效率 等参量 。 这种设计过程往往需要进行大量重复的计算直至找到最佳工作状态 , 而对工作曲 线进行 S i m u l i n k建 即从恒流特性曲线出发 , 省去中间计算过程 , 又结合实际测试数据 , 结果更真实 , 覆盖点更全面 , 利于最佳工 模, 作点的探寻 。 帘 6 1 6 V 4电子管放大器的恒流曲线图( 图 2 是 4 栅电压固定为 1 。 每条实曲线表 示 在 特定 阳极 8 0 0V) 电流的条件下 , 栅极电压与阳极电压的关系 , 当选定阳 阴极电子受栅极调制 , 在阳极激发出振荡电 极电压时 , 压, 导致阳极电压下 降 , 此 降 低 的 电 压 称 为 剩 余 电 压, 其中 犞a 犞a 犈a-犝a, 犈a 为阳极电压 , 犝a d= d为剩余电压 , 为振荡电压 。 当阳极 电 流 恒 定 时 , 阳极剩余电压与栅 在此区域内选取合适的阳极 极电压呈近似线性关 系 , 可 拟 合 电 子 四 极 管 阳 极 剩 余 电 压, 阳极电 剩余电压 , 栅极电压的关系 曲 线 , 建 立 合 理 的 函 数 关 系, 长短 流, 虚线分别表示栅极电流和帘栅极电流 。
7 卷第 9 期 第2 年9月 2 0 1 5







H I GH P OWE RL A S E R AN DP A R T I C L EB E AMS

基于Multisim的音频放大器设计与仿真

基于Multisim的音频放大器设计与仿真
第 1 6 卷 第 4期 2 0 1 4年 1 2月
河 北 软 件 职 业 技 术 学 院 学 报
J o u r n a l o f He b e i S o twa f r e I n s t i t u t e
V o l _ l 6 No . 4
De c . 2 01 4
扬声 器
音 源信 号输
图 l 音 频 放 大 器 电路 结 构 图
总体 电路 设计 见 图 2 。
3 功能模块 的设计 要求
3 . 1 前 置 放大 器 电路
信号 功率放 大器是 “ 不理睬” 的, 所 以常常在功率 放大器之前增加一级或多级前置放大器 , 将小信 号 的幅度放大到适合的范围 , 再 由功率放大器进
1 设 计 要 求
( 1 ) 具有 音 量调 节 的功能 ;
( 2 ) 每个 声 道具有 1 0 W 的功率 放大 ; ( 3 ) 双 电源供 电。
0 引 言
音 频 放 大器 是模 拟 电路 中一 个 典 型 的综 合性
设计题 目, 它 包 含 了 功 率放 大器 、 前置放大器 、 电
பைடு நூலகம்
的微弱信号通过前置放大器进行 电压放大 , 并应 保证失真系数尽可能小 , 音 源的信号经过前置放
大 器 后 即 进 入 功 率 放 大器 中进 行 能量 的提 升 , 以 便 驱 动 扬 声 器 工 作 还 原 为声 音 信 号 [ 4 1 。 该 电 路 主
要由三部分组成 , 图l 为其结构框图。
也可 对 电路实现设 计与仿 真 , 结 果表 明 : 该 方 法 通 过 实 际 应 用。 具有效率高 、 成 本低 、 可 行 性 强 的特 点 。 关键词 : 音频放 大器; M u l t i s i m仿真 ; 分 析 方 法 中 图分 类 号 : T P 3 9 1 . 9 文献 标 志 码 : A

基于Multisim的实用低频功率放大器仿真设计

基于Multisim的实用低频功率放大器仿真设计
2.2.2电路参数的计算
因为开关的K2的闭合和断开,有两种情况下,下面分别对应其断开和闭合两种情况对电路参数进行确定。
因为当输入信号在40—700nV时,K2断开,要求20 lgA≥16dB

若取
则可得:
取标称值为
又因为当输入在5~40mV时,开关闭合,要求:
故:
取标称值470Ω。最后经过核算,能够达到设计要求。
综合以上4种情况,可以得到图2.3.2所示的反馈式音调控制电路,图中RW2为低音调节,RW1为高音调节,为了使电路得到较满意的效果,C3、C2容量要适当,其容抗和有关电阻相比在低频时要够大,在中高频时要足够小,而C3的容抗选择是在低、中频时足够大,而在高频时要足够小,就是说C1、C2只让中、高音信号通过不让低音信号通过,而C3只在电路设计时时常设:
输入级输出为:
考虑到时题目所给的正弦信号入电压幅度范围很宽,为了均衡放大并使大多数类型的音源处于低噪声工作状态,所以前置放大级的电压增益分成两档,用开关K2控制。
当开关K2断开时,要求电路增益大于16dB,用于放大V1为40-700mV时的信号,当K2闭合时,电路增益大于35 dB,用于放大V1为5-40mV时的信号,故得电路2.2.2。
由于本设计不是对单一信号频率实施放大,而是对一个输入电压变化幅度大(5~700mV),频带范围宽(50~10000Hz )的频带信号实施功率放大,所以不能只从简单的功率放大上考虑。至少应从以下几方面作较为全面的考虑:
1,解决本设计的电路对信号源,尤其是信号幅度小的影响。
2, 要求对整个频带内不同频率范围i,不同电压幅值信号都能均匀放大。
因此,所设计的低频功率放大电路,既能有效实现隔离,完成电路阻抗匹配,又能在一个频率范围内进行信号均衡放大的实用性电路。

基于Multisim的音频功率放大器设计与仿真

基于Multisim的音频功率放大器设计与仿真

信息工程学院课程设计报告书题目: 基于Multisimde 音频功率放大器设计与仿真课程:电子线路课程设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2015 年 1 月 3 日信息工程学院课程设计任务书信息工程学院课程设计成绩评定表摘要TDA2030功率放大电路具有失真小、功率大、所需元件少、制作简单、效果良好等优点,用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或MP4等小型功放再合适不过,本论文便是用TDA2030来制作音频功率放大器原件。

高效率的音频功率放大器不仅仅是在便携式设备中需要,在大功率的设备中也占有较大的比重。

随着人们居住条件的改善,高保真音响设备和高档的家庭影院也逐渐兴起。

音频功率放大器在这些设备中起到了很重要的作用。

关键字:TDA2030功率放大电路、音频功率放大器、高效率AbstractTDA2030 power amplifier circuit with small distortion, high power, which needs few components, simple fabrication, the advantages of good effect, can use it to make power computer amplifying part or MP4 small power is again appropriate however, this thesis is to make use of TDA2030 audio poweramplifier original. Audio power amplifier with high efficiency is not only the need in portable devices, also account for a large proportion in high power devices. With the development of people's living conditions improve, high fidelity audio equipment and high-end home theater also gradually on the rise. Audio poweramplifier plays a very important role in these devices.Keywords: TDA2030 power amplifier circuit, audio power amplifier, high efficiency目录1前言 (1)1.1音频放大器的发展 (1)1.2 音频放大器设计背景 (1)1.3 音频放大器设计意义 (1)2任务与条件 (3)2.1初始条件 (3)2.2要求完成的主要任务 (3)2.3设计方案 (3)3选择器件与参数运算 (4)3.1运放NE5532介绍 (4)3.2 TDA 2030介绍 (5)3.3功率计算 (6)4单元电路设计 (7)4.1主电源电路 (7)4.2调音电路 (7)4.3功率放大电路 (8)5电路设计仿真 (10)5.1仿真电路图 (10)5.2仿真结果 (10)总结 (12)参考文献 (13)1前言1.1音频放大器的发展上个世纪80 年代以前,输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。

基于Simulink的音响放大器仿真研究(毕业设计)

基于Simulink的音响放大器仿真研究(毕业设计)
图2-6(a) 高频调节等效电路(高频衰减)
图2-6(b) 高频调节等效电路(高频提升)
图2-7(a)反馈式音调控制器框图
图2-7(b) 反馈式音调控制频响曲线示意图
低频等效电路图2-4(a)中电路电压放大配属的数学表达式为
(式2-5)
其中 (式2-6)
或 (式2-7)
=2π =( )/( )或 =( )/(2π )
音箱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。有源音箱就是带有功率放大器(即功放)的音箱系统。把功率放大器和扬声器发声系统做成一体,可直接与一般的音源(如随身听、CD机、影碟机、录像机等)搭配,构成一套完整的音响组合。本文阐述了通过Matlab/Simulink仿真,利用UA741运算放大器以及功率放大器LA4102所组成的音响放大电路实现对话筒输入信号以及拾音信号进行放大的功能,为我们了解信号的放大原理以及强化对芯片的理解和应用提供便利。
RC网络各元件参数选择,首先根据音调控制特性要求,已知 和 处的增益及调节范围,求出 和 。
(式2-16)
(式2-16)
(式2-16)
(式2-16)
再由音调控制器电压放大配属模值要满足
(式2-16)
并综合考虑各电阻的选取原则综合考虑,一般 , , 取几至几十千欧, 取及至几百千欧,取 (或 ),则 选 (或 )。 取 。因 , ,选 , ,选 。集成运算放大器选择高输入阻抗、低输出阻抗,考虑到到话放级、混放级,为减少种类和数量,选集成运放芯片UA741。因为采用单电源供电,所以要设置偏置电阻, 。
话放级 混放级 音调级 功放级
5mV 50mV 150mV 120mV =3V
20dB 9.5dB -2dB 28dB

利用Multisim10.0对OTL音频功率放大器进行仿真实验

利用Multisim10.0对OTL音频功率放大器进行仿真实验
) T L音频 功率放 大器 性能研 究 中得 到 了广
i 应 用 ,其 对 于 硬件 电路 设 计 有 着 极 为 重 要
: :
一 V p s i n J —
T : 仅 有

避免交越失真现象的发生 ,其输 出功率也有所 增加, 电源 电流变大 。另外 ,在输 出电压为达 到 电源 电压时,功率放大器效率已 %。
大器 电路 的仿真结果 进行分析 ,结果显示 AB 类功率放大器能够将 V 4 、Vs 电压改为 O ・ 7 5 V,
, 、
{ 功率放大器 实验结构不够理想 ,这在很 大 上是 由于 电路 性能参数误差及 电路参数选
间管耗计算公式为:
; 当造成的。当前,Mu h i s i ml 0 . 0仿真软件 p n 。 e z i c 2
半周导通 ,平均管耗计算公式为



} 导作用。
时,
2 丌. I o ‘‘
积 4 ,当
I t "
2仿真实验 Mu 1 t i s i m 1 0 o仿 真 软 件对 O T L音频 功 率

l T L 音频 功率放大器 电性 能理论推导 分
【 m a x J } , 输出 最 大 功 率 ( ~ )  ̄ c c , 放 大 器 性 能 的 实 验 仿 真 电 路 如 图I 所 示 , 在
上 述推 导并 未考 虑 B类放 大 电路 受功 能 如 图 3所 示, 当 处 于 4 0 H z  ̄ 1 ・ 4 5 MH z的 条 件
下 ,通 频 带 能 够 通 过 增 大 电路 中 的 电 容值 延 伸
f 形则 与之相 反 ,可 以得 出负载 R T电压:

基于multisim10下的音响放大器设计与仿真要点

基于multisim10下的音响放大器设计与仿真要点

信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程:电子线路课程设计专业:电气工程及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程:电子线路课程设计专业:电气工程及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在Multisim 10软件环境下,采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器,并根据其结构模块提出设计思路及论证,再通过仿真验证方案的正确性。

再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器,结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。

最后,简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。

关键词:运算放大集成电路,模块,功率放大集成电路,矩形波,直流稳压源。

AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,,Modular,Power amplifier integrated circuit,Rectangular wave,DC voltage stabilized source。

工学基于Simulink的音响放大器仿真研究毕业设计

工学基于Simulink的音响放大器仿真研究毕业设计

目录摘要1Abstract2绪论2第1章音响放大器的原理及基本组成31.1 原理简述31.2 音响放大器的基本组成31.3 各部分电路的作用3第2章电源电路参数及设计42.1 设计方案42.2 话筒放大器和混合放大器设计52.3 音调控制器设计52.4 功率放大电路设计12第3章主要元器件介绍123.1 集成元算放大器UA741133.2 集成功率放大器LA410215第4章建模与仿真164.1 Matlab简介164.2 Simulink简介174.3 模型建立及各个模块参数设置184.4实验过程及结果分析25总结30致谢30参考文献30摘要音箱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。

有源音箱就是带有功率放大器(即功放)的音箱系统。

把功率放大器和扬声器发声系统做成一体,可直接与一般的音源(如随身听、CD机、影碟机、录像机等)搭配,构成一套完整的音响组合。

本文阐述了通过Matlab/Simulink仿真,利用UA741运算放大器以及功率放大器LA4102所组成的音响放大电路实现对话筒输入信号以及拾音信号进行放大的功能,为我们了解信号的放大原理以及强化对芯片的理解和应用提供便利。

关键词:有源音箱、功率放大器、扬声器、Matlab/Simulink、UA741、LA4102、话筒AbstractSpeaker is the sound signals into electrical signals to restore a device to restore the authenticity of the performance as an important criterion for evaluation of speakers. Active Speaker is with a power amplifier (or amp) and speaker system. The power amplifier and speaker sound system, made one, directly with the general source (such as Walkman, CD, DVD player, VCR, etc.) with, constitute a complete set of sound combinations. This paper elaborate the theory simulation though Matlab/Simulink, use the circuit formed by operational amplifier UA741 and power amplifier LA4102 to realization the function that amplification the microphone input signal and the pickup signal. Provide convenient for us understanding the principle of signal amplification and strengthen our understanding and uds about the chips.Key words:Active Speaker、Power Amplifier、Speaker Sound、Matlab/Simulink、UA741、LA4102、Microphone绪论我们知道,声音的频谱范围约在几十到几千赫兹,这属于低频范围,对于幅度信号很小的音频比如说驻极体话筒输出的信号只有几mv,我们需要对它进行电压放大和功率放大才能变成我们需要的可以驱动扬声器发出声音的大信号,为了更好的了解这一原理及放大过程,我们进行了此次课程设计,下面首先对电压放大器的概念进行一下说明,因为它是功率放大的基础。

音响放大器的仿真与调试

音响放大器的仿真与调试

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用公式 vo = − R4
Vi1 Vi2 + 验证实测值是否与理论值基本一致。 R2 R3
4.音调控制电路的测试 (1)从 C11 右测引脚输入 f= 1kHz,100mV (有效值)的正弦信号,用示波器观察 vo 波形 (C15 左侧引脚) ,应观察到幅值基本不变正弦信号波形。 (2)低音提升与衰减特性测试 将高音提升与衰减电位器 PR5 滑动端调到居中位置,低音提升和衰减电位器 PR4 滑头调 到最左边(逆时针旋到底) 。 电位器的位置可以用万用表测量电位器左右两边的电阻值来确定。如果相等,则说明 电位器的动端已居中。 保持输入信号的幅度不变,改变输入信号的工作频率,使其从 40Hz~1kHz 变化,观察 输出电压大小的变化。在保证输出电压不失真的前提下,选择表 4-4 所列出的几个有代表性 的频率点,用毫伏表测量与其对应的输出电压的有效值,填入表 4-4 中。 (由于此时 C12 被 短路,当 f 增大时,Vo 将减小。 ) 表 4-4 低音提升的测试结果 输入电压 Vi(有效) (mV) 信号频率 f(Hz) 输出电压 Vo(有效) (V) 电压放大倍数 20lg|A v| 将低音提升和衰减电位器 PR4 滑动端调到最右边(低音衰减最大位置) ,保持输入信号 的幅度不变,改变输入信号的工作频率,使其从 1kHz~40Hz 变化,观察输出电压大小的变 化。在保证输出电压不失真的前提下,选择表 4-5 所列出的几个有代表性的频率点,用真空 毫伏表测量与其对应的输出电压的有效值,填入表 4-5 中。 (由于此时 C13 被短路,当 f 减小 时,Vo 将减小。 ) 表 4-5 低音衰减的测试结果 输入电压 Vi(有效) (mV) 信号频率 f(Hz) 输出电压 Vo(有效) (V) 电压放大倍数 20lg|A v| 根据表 4-4 和表 4-5 的数据, 画出在频段范围内 (40Hz~1kHz) 电压放大倍数 20lg|Av| 与频率 f 的关系曲线,得到电路低音提升和衰减的幅频特性图。 (3)高音提升与衰减: 将低音提升与衰减电位器 PR4 滑动端调到居中位置, 高音提升和衰减电位器 PR5 滑动端 移到最左边。 保持输入信号的幅度不变,改变输入信号的工作频率,使其从 10kHz~1kHz 变化,观察 输出电压大小的变化。在保证输出电压不失真的前提下,选择表 4-6 所列出的几个有代表性

音响放大器的设计实验报告

音响放大器的设计实验报告

音响放大器的设计实验报告姓名:专业班级:学号:课题名称:音响放大器的设计内容摘要:㈠了解音响放大器的基本组成和总体设计㈡了解音响放大器各组成部分的具体设计㈢了解Multisim 的基本操作和命令㈣利用Multisim 设计实验电路并进行仿真验证㈤音响放大器的实物安装与调试设计要求:设计一个音响放大器,要求具有音调输出控制,卡拉OK伴唱,对话筒与录音机的输出信号进行扩音。

已知话筒的输出电压为5mV,录音机的输出信号为100mV,电路要求达到的主要技术指标如下:1 额定功率Po=0.5W(失真度<10%);2负载阻抗R=80Ω(Vs=9V);3 频率响应fl~fH=40Hz~10KHz;4音调控制特性:1KHz处增益为0dB,40Hz和10KHz处有±12dB的调节范围,AVL =A VH>=+20dB;输入阻抗Ri>>20Ω总体方案选择的论证:本次实验主要通过对音响放大器的设计,来了解音响放大器的组成,掌握音响放大器的设计方法,学会综合运用所学的知识对实际问题进行分析和解决。

音响放大器的基本组成如图2-1所示。

从上图可以看到,音响放大器主要由语音放大器、混合前置放大器、音调控制器和功率放大器等电路组成。

设计时先确定整机电路的级数,再根据各级的功能及级数指标要求分配各级电压增益,然后分别计算各级电路的参数,通常从功放级开始向前级逐级计算。

本题需要设计的电路为语音放大器、混合前置放大器、音调控制器和功率放大器。

根据题意的要求,可得各级的增益分配如图2-2所示最后,根据上图的增益分配,调节各个放大级的参数,便设计出理想的音响放大器了。

单元电路的设计 1、语音放大器由于话筒的输出信号一般只有5m v 左右,而输出阻抗达到20K Ω,所以要求语音放大器的输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗,而且不失真地放大声音信号,频率也应满足整个放大器的要求。

因此,语音放大器可采用集成运放组成的同相放大器构成,具体电路如图2-3所示。

基于Multisim12的音频放大电路的设计与仿真

基于Multisim12的音频放大电路的设计与仿真

专题报告之一:【平时成绩10分,其中报告格式4分,内容6分】音频放大电路的设计与仿真
图二
图三
优点:电路设计简化,组装高度方便,只需适当选配外接元件,便可实现输入、输出的各种放大关系。

由于运放的开环增益都很高,用其构成的放大电路一般工作在深度负反馈的闭环状态,则性能稳定,非线性失真小。

运放的输入享受搞高,失调和漂移都很小,故很适合于各种微弱的信号放大。

又因其具有很高的共模抑制比,对温度的变化、电源的波动以及其他外界干扰都有很强的抑制能力。

由运放构成的放大单元功耗低、体积小、寿命长,使整机使用的元器件数大大减少,成本降低,工作可靠性大为提高。

3.调试过程中遇到的实际问题及解决措施
调试过程一开始总是显示错误,后来分开调试,一部分一部分试,终于找到了错误所在。

基于simulink调频立体声广播的信号结构和仿真

基于simulink调频立体声广播的信号结构和仿真

调频立体声广播的信号结构和仿真
一、仿真原理:
左右声道信号L(t)和R(t)通常是相关的,即为同一音源经过不同路径到达人左右耳的结果,人通过分辨这两个信号之间相位和幅度的细微差别来获得音源位置感。

因此,立体声副信号L(t)-R(t)的功率相对于主信号L(t)+R(t)的功率一般要小得多。

为了模拟左右声道的相关性,可用一个音频扫频源经过不同衰减和相位移动得出左右声道信号。

调频立体声广播发射系统原理方框图参见图(1)。

为了与普通单声道调频广播信号兼容,首先将左右声道信号L(t)和R(t)进行相加、相减运算,得到与单声道调频广播信号兼容的主信号L(t)+R(t)以及立体声副信号L(t)-R(t)。

然后对副信号进行抑制载波的双边带调幅(也称为平衡调制),载波频率为38KHz。

调频立体声广播传输的音频信号最高频率为15KHz,因此平衡调制输出信号的频带为23KHz到53KHz。

显然,15KHz到23KHz频带为空白频段,为了便于简化接收机结构,调频立体声广播标准中就在发送信号空白频段中加入19KHz正弦波作为导频信号。

这样接收机只要对导频信号倍频即可恢复平衡调制相干解调所需的同步载波。

主信号、导频以及平衡调制输出的副信号相加得出立体声基带信号m(t),其最高频率为fm=53KHz。

随后对之进行调频,调频最大频偏为Δf=75KHz。

立体声基带信号的数学表达式为
图(1)
二、Simulink仿真模型:
三、仿真结果:。

基于Multisim的音频功率放大器设计与仿真

基于Multisim的音频功率放大器设计与仿真

信息工程学院课程设计报告书题目: 基于Multisimde 音频功率放大器设计与仿真课程:电子线路课程设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2015 年 1 月 3 日信息工程学院课程设计任务书信息工程学院课程设计成绩评定表摘要TDA2030功率放大电路具有失真小、功率大、所需元件少、制作简单、效果良好等优点,用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或MP4等小型功放再合适不过,本论文便是用TDA2030来制作音频功率放大器原件。

高效率的音频功率放大器不仅仅是在便携式设备中需要,在大功率的设备中也占有较大的比重。

随着人们居住条件的改善,高保真音响设备和高档的家庭影院也逐渐兴起。

音频功率放大器在这些设备中起到了很重要的作用。

关键字:TDA2030功率放大电路、音频功率放大器、高效率AbstractTDA2030 power amplifier circuit with small distortion, high power, which needs few components, simple fabrication, the advantages of good effect, can use it to make power computer amplifying part or MP4 small power is again appropriate however, this thesis is to make use of TDA2030 audio poweramplifier original. Audio power amplifier with high efficiency is not only the need in portable devices, also account for a large proportion in high power devices. With the development of people's living conditions improve, high fidelity audio equipment and high-end home theater also gradually on the rise. Audio poweramplifier plays a very important role in these devices.Keywords: TDA2030 power amplifier circuit, audio power amplifier, high efficiency目录1前言 (1)1.1音频放大器的发展 (1)1.2 音频放大器设计背景 (1)1.3 音频放大器设计意义 (1)2任务与条件 (3)2.1初始条件 (3)2.2要求完成的主要任务 (3)2.3设计方案 (3)3选择器件与参数运算 (4)3.1运放NE5532介绍 (4)3.2 TDA 2030介绍 (5)3.3功率计算 (6)4单元电路设计 (7)4.1主电源电路 (7)4.2调音电路 (7)4.3功率放大电路 (8)5电路设计仿真 (10)5.1仿真电路图 (10)5.2仿真结果 (10)总结 (12)参考文献 (13)1前言1.1音频放大器的发展上个世纪80 年代以前,输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。

基于multisim10下的音响放大器设计与仿真要点

基于multisim10下的音响放大器设计与仿真要点

信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程:电子线路课程设计专业:电气工程及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表信息工程学院课程设计报告书题目: 基于multisim10下的音响放大器设计与仿真课程:电子线路课程设计专业:电气工程及其自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:2015年01月 07日信息工程学院课程设计任务书2015年1月7日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要在Multisim 10软件环境下,采用运算放大集成电路模块和功率放大集成电路模块设计音频功率放大器,并根据其结构模块提出设计思路及论证,再通过仿真验证方案的正确性。

再根据其交流电源联想提出由Multisim 10设计一种由运算放大器构成的精确可控矩形波信号发生器,结合系统电路原理图重点阐述了各参数指标的实现与测试方法。

最后,简单介绍了直流稳压电源的构成及其简单仿真设计。

关键词:运算放大集成电路,模块,功率放大集成电路,矩形波,直流稳压源。

AbstractIn the Multisim 10 software environment, using an operational amplifier integrated circuit module and apower amplifying integrated circuit module design of the audio power amplifier, and puts forward the design ideas and arguments according to its structure module, and then through the correctness of the simulation verification scheme. According to the AC power supply association proposed by Multisim 10 to design a composed of operational amplifier precisely controllable rectangular wave signal generator, combined with the circuit diagram of the system focuses on the realization and test method of each parameter index. Finally, briefly introduces design consists of DC regulated power supply and a simple simulation.Key word: An operational amplifier integrated circuit,,Modular,Power amplifier integrated circuit,Rectangular wave,DC voltage stabilized source。

基于Multisim的语音放大器设计

基于Multisim的语音放大器设计

西北工业大学电路实验期末作业语音放大器的电路设计一、实验目的1、掌握低频小信号放大电路的工作原理和设计方法;2、深入了解集成运放和集成功放的工作原理;3、掌握电子电路的设计过程及装配与调试方法。

二、实验内容设计一个语音放大电路,话筒(拾音器)的输入信号小于10mv ,放大电路的指标如下:1、输入阻抗大于100ΩK ,共模抑制比大于60dB 。

2、通带频率范围300Z H ~3Z kH 。

3、最大不失真输出功率不低于1W ,负载阻抗Ω=16L R ,电源电压10V 。

4、前置放大器输入信号小于10mV 。

三、实验要求设计电路,给出两种以上方案进行比较,然后采用multisim 等仿真软件对各单元电路进行计算机模拟仿真,选取合理的参数,最后选取合适的元器件,连接电路,进行系统联调和性能指标测试。

四、实验原理1、前置放大电路:话筒的输出信号一般只有5mv 左右而共模噪声可能高达几伏,故在设计时,须考虑放大器的输入漂移和噪声因素及放大器本身的共模抑制比这些重要因素。

前置放大电路应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低温漂,且能与高阻抗话筒配接的小信号放大电路。

2、带通滤波电路人耳可以听到的音频信号范围约为20Z H ~20Z kH ,而人的发音器官可以发出的声音频率为80Z H ~3.4Z kH ,但语音信号的频率通常在300Z H ~3Z kH ,所以前置放大后,需采用带通滤波电路。

3、功率放大电路因电路的最终输出需推动扬声器完成电(信号)到声(信号)的转换,故输出级需采用功率放大电路,以便输出功率尽可能地大,转换效率尽可能地高,非线性失真尽可能地小。

功放电路可采用集成功率放大器(比如LM386、LM1875)。

4、整体组装电路语音放大电路须有以下几个组成部分: 根据设计要求,先确定总的电压放大倍数,同时考虑各级基本放大电路所能达到的放大倍数,分配和确定各级的电压放大倍数。

然后根据已分配和确定的各级电压放大倍数和设计要求,比如滤波器的上下限截止频率,选取合理的设计方案以及合适的元件参数。

模电-音响放大器multisim绝对能用

模电-音响放大器multisim绝对能用

模电部分音响放大器一、设计任务与要求采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器设计要求1)调研,查找并收集资料。

2)总体设计,画出框图。

3)单元电路设计。

4)电气原理设计---绘制原理图。

5)参数计算——列元器件明细表。

6)用multisim对设计电路进行仿真实验,并给出仿真结果及关键点的波形。

7)撰写设计说明书。

8)参考资料目录。

设计参数①放大器的失真度<1%。

②放大器的功率>2W。

③放大器的频响为50Hz—20kHz。

④音调控制特性为自选。

二、方案设计与论证方案一完全分立元件阻容耦合多级放大器设计图1-1 方案一结构框图图1-2 方案一原理图简要原理分析当输入信号处于正半周期时,VT3导通,VT2截止,于是VT3以射极输出的形式将信号传递给负载,同时向CO 充电,因为CO 电容量大,其上电压基本不变,维持在1/2VCC ;当输入信号处于负半周时,VT2导通,VT3截止,已充电的C0充当VT2的电源,同时放电,VT2也以射极输出形式将信号传输给负载RL ,这样在RL 上得到了完整的输出波形。

方案二采用集成运算放大器设计基本放大电路,用741进行放大,放大倍数为1~5倍,然后用LM301AD 放大再放大100倍图1-3 方案二结构框图输入级中间极输出级输出调节LM386是高保真集成功率放大器短路保护过热保护负载扬声器图1-4 方案二原理图简要原理分析:根据实验要求,最后输出功率为大于2W,Po=Uo2/RL,RL=8Ω,又Po≥2W,所以得Uo≥4V,而最大不失真电压为LM301AD输出的最大不失真电压Uom=Vcc/22,而我们设计的直流电压源输出电压为12v,所以Uom=12/22=,>4,,所以能达到要求。

设计要求输入vi=10mV,也就是要求放大倍数大于400倍,但是所选芯片的最大放大倍数为100倍,远不能实现,所以在之前要用741进行放大。

(备注:因为没有找到LM386所以找了其他的芯片代替)两种方案的对比相同点:OTL功率放大电路都是由输入级、推动级和输出级等部分组成不同点:方案一中采用分立元件进行设计方案二中采用UA741和LM301AD进行设计我们选择方案二理由如下:用集成运算放大器放大信号的主要优点1)电路设计简化,组装高度方便,只需适当选配外接元件,便可实现输入、输出的各种放大关系。

基于Simulink的调幅广播系统的仿真与分析

基于Simulink的调幅广播系统的仿真与分析

基于Simulink的调幅广播系统的仿真与分析随着信息科学技术的发展,原本应用于研发、测试的仪器更新速度也相应加快,计算机仿真可以广泛用于大部分电子信息工程、现代通信技术和通信系统的实验研究工作。

Simulink是MATLAB中的其中一种可视化仿真工具。

Simulink 是一种用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。

本课题设计是使用MATLAB/Simulink的计算机仿真,它包含有经济、安全、可靠、编程简易以及试验周期短等优点。

本论文主要的工作是调幅广播系统的建模与仿真,主要从调制与解调两方面来对本系统加以论述。

目录第一章引言 (2)1.1设计的目的 (2)1.2设计的内容与要求 (2)第二章调幅广播系统的模型及仿真环境 (2)2.1MATLAB及SIMULINK建模环境的简介 (2)2.2调幅广播系统的介绍 (3)2.3仿真参数的设计 (4)第三章调幅广播系统的建立与仿真 (5)3.1建立系统的模拟仿真图 (5)3.2调幅广播系统中仿真模块的参数设置 (5)3.3仿真结果与分析 (7)第四章调幅包络检波和相干解调的建立与仿真 (8)4.1建立模拟仿真图 (8)4.2仿真模块的参数设置 (9)4.3仿真结果与分析 (11)第五章脚本程序 (12)5.1脚本程序 (12)5.2性能曲线 (12)第六章总结与体会 (13)第一章引言通信就是从一个地方到另一地方的传递和交换消息。

消息是由信息源产生的,是信息的物理表现,主要由模拟消息(语音、图像)和数字消息(数据、文字)组成。

所有的消息必须先转换成电信号(简称信号)后才可以在通信系统中传输。

与之相应的可分为模拟信号和数字信号。

通信的目的就是为了传递信息。

1.1 设计的目的(1)学会使用仿真的方法对通信传输系统的基本理论、基本算法进行仿真验证;(2)熟练使用MA TLAB语言及工具箱进行基本信号的分析与处理的方法;(3)培养同学们的合作精神和独立分析解决问题的能力,通过传输系统仿真来加深了解对通信传输系统理论的理解;(4)使用MA TLAB语言和Simulink仿真设计完成中波调幅广播系统的仿真。

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1.1 原理简述
音响设备是使用广泛的电子产品,其中的电路就是音响放大器。尽管由于功能和性能的不同,电路的结构有多所不同,但基本组成相同,图1-1是其原理框图
图1-1 原理框图
话筒(MIC)将声音变成电信号,该信号很弱(约为几毫伏)需要经过放大器放大到数十毫伏。拾音(Line In,从收录机、电唱机等取出)信号,一般该信号较大(50~100mV)。可直接和被放大了的话筒信号一同进入混合放大器,经放大后输入音调控制器,根据人们对不同音调的要求进行调剂,一得到不同的频响增益,经功率放大后送给扬声器。

音箱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。有源音箱就是带有功率放大器(即功放)的音箱系统。把功率放大器和扬声器发声系统做成一体,可直接与一般的音源(如随身听、CD机、影碟机、录像机等)搭配,构成一套完整的音响组合。本文阐述了通过Matlab/Siห้องสมุดไป่ตู้ulink仿真,利用UA741运算放大器以及功率放大器LA4102所组成的音响放大电路实现对话筒输入信号以及拾音信号进行放大的功能,为我们了解信号的放大原理以及强化对芯片的理解和应用提供便利。
关键词:有源音箱、功率放大器、扬声器、Matlab/Simulink、UA741、LA4102、话筒
Speaker is the sound signals into electrical signals to restore a device to restore the authenticity of the performance as an important criterion for evaluation of speakers. Active Speaker is with a power amplifier (or amp) and speaker system. The power amplifier and speaker sound system, made one, directly with the general source (such as Walkman, CD, DVD player, VCR, etc.) with, constitute a complete set of sound combinations.This paper elaborate the theory simulation though Matlab/Simulink,use the circuit formed by operational amplifier UA741 and power amplifier LA4102 to realization the function that amplification the microphone input signal and the pickup signal. Provide convenient for us understanding the principle of signal amplification and strengthen our understanding and uds about the chips.
音响系统中用来放大音频信号的放大器又叫扩音机,人们习惯地称之为“功放”(有些并不是单纯的功率放大器)。放大器有多种多样的电路结构,但就音质效果而言,广泛使用的晶体管,集成电路放大器要达到电子管放大器同样水平,需要增加多个附属电路和实施多个技术措施。因晶体管功放电路结构简单,工作电压低和集成电路的集成度高,外围电路少,所以仍然是放大器的主流。
Key words:Active Speaker、Power Amplifier、Speaker Sound、Matlab/Simulink、UA741、LA4102、Microphone
我们知道,声音的频谱范围约在几十到几千赫兹,这属于低频范围,对于幅度信号很小的音频比如说驻极体话筒输出的信号只有几mv,我们需要对它进行电压放大和功率放大才能变成我们需要的可以驱动扬声器发出声音的大信号,为了更好的了解这一原理及放大过程,我们进行了此次课程设计,下面首先对电压放大器的概念进行一下说明,因为它是功率放大的基础。电压放大器是应用最为广泛的一种放大器。我们称输入阻抗无限大,输出阻抗无限小,输出电压与输入电压成固定比例的放大器为理想电压放大器,现实中理想电压放大器并不存在,从理论上可以证明满足环路反馈深度无限大,反馈响应速度无限快的放大器是理想电压放大器,这是应该记住的两个重要的条件。由于现实的放大器件都不是理想的线性器件,所以实际应用中采用深度环路负反馈是得到近似理想放大器的重要方法,由运放构成的线性放大器电路就是这种应用的实例。
1.2 音响放大器的基本组成
音响放大器由话筒(MIC)、拾音装置(Line In)、话筒放大器、混合前置放大器、音调控制器、功率放大器和扬声器组成,如图1-1所示。
1.3 各部分电路的作用
1.3.1 话筒放大器
由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到 (亦有低输出阻抗的话筒如 , 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),为适应多种话筒,应选用高输入阻抗的集成运算放大器,并采用同相端输入。
1.3.2 混合前置放大器
混合放大器放大的对象时两路信号,采用加法运算的形式,根据他们新阿红的大小,分别采用不同的比例系数。混合前置放大器的作用是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。
1.3.3 音调控制器
音调控制器的目的是调节一相放大器的频率响应,以满足人们对音调的不同要求。常用的有衰减式、反馈式、图解式,其中反馈式因为调节方便,原件较少,在中、小功率的收录机中得到广泛应用。
1.3.4 功率放大器
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。当负载一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能大。功率放大器有常见的单电源供电的TTL电路和正负双电源供电的OCL电路。有集成运放和晶体管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器芯片。在此设计制作中采用LA4102型集成音频功率放大器。
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