实验五 音响放大器的设计
音响放大器实验报告
音响放大器实验报告音响放大器实验报告引言:音响放大器是音频系统中至关重要的一部分,它能够将低电平的音频信号放大,以便我们能够听到清晰、高质量的声音。
本实验旨在通过搭建一个简单的音响放大器电路,探究其工作原理以及对音频信号的放大效果。
一、实验材料和方法1. 材料:- 电源:直流电源供应器- 放大器芯片:TDA2030- 电容:1000μF、220μF、10μF- 电阻:10KΩ、100KΩ、1KΩ- 音频输入:手机或电脑等音频源- 音箱:连接放大器输出的扬声器2. 方法:- 按照电路图连接电路:将电源正极连接到芯片的正极引脚,负极连接到芯片的地引脚;将音频输入信号连接到芯片的输入引脚;将扬声器连接到芯片的输出引脚。
- 打开电源供应器,调节输出电压为12V。
- 播放音频源,观察放大器的放大效果。
二、实验结果经过搭建和连接电路后,我们成功地搭建了一个简单的音响放大器电路。
在实验过程中,我们使用了一首流行歌曲作为音频源。
1. 放大效果:通过观察和听觉感受,我们可以清晰地感受到音响放大器对音频信号的放大效果。
原本微弱的音频信号在经过放大器的放大后,变得更加清晰、高亢,并且能够更好地传达音乐的细节和情感。
2. 音质:在实验过程中,我们发现音响放大器对音质的影响是显著的。
经过放大器的放大后,音乐的低音和高音更加丰富,中音更加饱满,整个音域得到了更好的平衡。
音响放大器的存在使得音乐听起来更加立体、自然,给人一种身临其境的感觉。
3. 噪声:在实验过程中,我们也观察到了一些噪声的存在。
这些噪声可能来自于电源供应器、音频源以及电路本身。
为了减少噪声的影响,我们可以采取一些措施,如使用高质量的电源供应器、优化音频源的输出以及增加滤波电路等。
三、实验讨论音响放大器作为音频系统的重要组成部分,其放大效果和音质对整个音频系统的表现起着关键作用。
通过本次实验,我们深入了解了音响放大器的工作原理和对音频信号的放大效果。
1. 放大原理:音响放大器主要通过放大器芯片来实现对音频信号的放大。
音响放大器实验报告
REPORTING2023 WORK SUMMARY音响放大器实验报告目 录CATALOGUE •实验目的•实验设备与材料•实验步骤与操作•实验结果与分析•实验总结与建议PART01实验目的0102了解音响放大器的基本原理放大器主要由输入级、电压放大级、功率放大级和输出级组成,各部分协同工作,实现对音频信号的放大和输出。
音响放大器的基本原理是利用电子元件将微弱的音频信号进行放大,然后推动扬声器发声。
学习音响放大器的设计和制作在设计和制作音响放大器时,需要考虑电路设计、元件选择、布局布线等因素,以确保放大器的性能和稳定性。
掌握音响放大器的性能测试方法音响放大器的性能测试主要包括频率响应、失真度、动态范围等指标的测量。
频率响应是指放大器在不同频率下的增益变化情况,失真度是指放大器对音频信号的畸变程度,动态范围是指放大器能够处理的最低信号和最高信号之间的范围。
通过这些性能指标的测试,可以全面评估音响放大器的性能和表现,为进一步优化和改进提供依据。
PART02实验设备与材料用于产生不同频率和幅度的正弦波信号,作为音频放大器的输入信号。
音频信号源信号发生器如LM386等,具有低噪声、高带宽、低失真等特点。
集成放大器芯片将放大后的音频信号进行功率放大,驱动扬声器发声。
功率输出级电路音频功率放大器模块电容、电阻、电感等电子元件电容用于滤波、耦合、去耦等,以改善音频信号质量。
电阻用于限制电流、调节音量等。
电感用于扼流圈、滤波等。
面包板用于搭建电路,便于连接和调试。
杜邦线用于连接各个电子元件的引脚。
面包板、杜邦线等搭建工具示波器、万用表等测量工具示波器用于观察信号波形,分析电路性能。
万用表用于测量电压、电流、电阻等参数,确保电路正常工作。
PART03实验步骤与操作准备所需元件电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
搭建电路按照电路图将各个元件连接起来,搭建音响放大器电路。
设计电路图根据音响放大器原理图,绘制详细的电路图。
音响放大器 实验报告
音响放大器实验报告音响放大器实验报告一、引言音响放大器是音频信号放大的关键设备,用于将低电平的音频信号放大到适合扬声器的水平。
本实验旨在通过搭建一个简单的音响放大器电路并进行测试,了解放大器的工作原理和性能。
二、实验步骤1. 实验器材准备本实验所需器材包括:电源、信号发生器、示波器、电阻、电容、晶体管、扬声器等。
2. 搭建电路按照电路图搭建音响放大器电路,确保连接正确可靠。
3. 调试电路将电源接入电路,调节电源电压,确保电路工作在正常范围内。
通过示波器观察输出信号波形,调节信号发生器的频率和幅度,观察放大器对不同频率和幅度的信号的响应情况。
4. 测试性能使用示波器测量放大器的增益、频率响应和失真等性能指标。
通过改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的变化情况,并记录相关数据。
三、实验结果与分析1. 增益测试通过改变输入信号的幅度,测量输出信号的幅度变化情况,计算出放大器的增益。
根据实验数据绘制增益-频率曲线图,分析放大器在不同频率下的增益变化情况。
2. 频率响应测试通过改变输入信号的频率,测量输出信号的幅度变化情况,计算出放大器的频率响应。
根据实验数据绘制频率响应曲线图,分析放大器在不同频率下的响应情况。
3. 失真测试通过改变输入信号的幅度和频率,观察输出信号的波形变化情况,判断放大器是否存在失真现象。
使用示波器测量输出信号的失真程度,计算出失真率,并与理论值进行比较,分析放大器的失真情况。
四、实验结论通过本次实验,我们成功搭建了一个简单的音响放大器电路,并对其进行了测试。
根据实验结果分析,我们得出以下结论:1. 放大器在不同频率下的增益存在差异,频率响应不均匀。
2. 放大器对于低幅度的输入信号具有较高的增益,但在高幅度下可能出现失真。
3. 放大器的失真率与输入信号的频率和幅度有关,需要根据实际需求进行调整。
五、实验改进与展望本实验仅搭建了一个简单的音响放大器电路,未考虑到更复杂的电路结构和性能优化。
音响放大器的实验报告
音响放大器的实验报告篇一:实验5 音响放大器报告东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电子线路实践第5次实验实验名称:院(系):专业:姓名:学号:实验室:103实验组别: \同组人员: \ 实验时间:XX年6月3日评定成绩:审阅教师:实验五音响放大器设计【实验内容】设计一个音响放大器,性能指标要求为:功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作) 额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω频率响应fL≤50Hz fH≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ话音输入灵敏度≤5mV音调控制特性(扩展) 1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz 处有±12dB的调节范围1. 基本要求功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%) 负载阻抗10Ω频率响应fL≤50Hz fH≥20kHz 输入阻抗≥20kΩ话音输入灵敏度≤5mV2. 提高要求音调控制特性 1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。
3. 发挥部分可自行设计实现一些附加功能【实验目的】1. 了解实验过程:学习、设计、实现、分析、总结。
2. 系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识,在单元电路设计的基础上,利用multisim软件工具设计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。
3. 通过设计、调试等环节,增强独立分析与解决问题的能力。
【报告要求】(1) 根据实验内容、技术指标及实验室现有条件,自选方案设计出原理图,分析工作原理,计算元件参数。
1)音响放大器电路包含4个模块:话音放大器、混合前置放大器、音调控制器及功率放大器。
电路设计框图如下:2)各级电路增益分配3)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。
所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到20kHz)。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
音响放大器的设计
课题名称:音响放大器的设计班级学号:姓名:指导老师:时间:景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书目录1.总体方案与原理说明 (1)2.三角波产生的电路 (2)3.比较器电路 (3)4.桥式输出级电路 (4)5.基准电压源电路 (5)6.总体电路原理相关说明 (6)7.实验设计电路原理图 (7)8.元件清单 (8)9.参考文献 (9)10.课程设计心得体会 (10)一.总体方案与原理说明数字功率放大器是一项意义深远的创新技术,具有广阔的发展前景,并对消费电子产生巨大的冲击作用,在音频和非音频领域都具有广泛的应用,如DVD 接受机,AV接收机,助听器,手机,等离子显示器,汽车音响,收录机以及专业音频设备等。
与模拟功率放大器相比,数字功率放大器在获得更高效率的同时可以降低芯片尺寸,所以在便携式音频设备中有着重要的地位。
统计表明,数字功率放大器目前以每年超过50%的速度在迅猛增长。
数字功率放大器的应用领域极其广泛,我国拥有巨大的消费电子市场。
目前国内使用手机的用户很多,而每一部手机都可以使用一个数字功率放大器;在时尚潮流方面,MP3,MP4等便携式媒体播放器深受消费者的喜爱,在消费电子领域占有巨大的份额,而数字功率放大器常常作为耳机驱动器用于此类播放器中:在汽车电子领域,数字功率放大器以其高效率,低散热和更紧凑的封装形式,将逐步取代传统的模拟音频功率放大器成为汽车音响的首选和主流。
数字功率放大器根据调制方式的不同,可以分为脉冲宽度调制(PWM)型数字功率放大器和Sigma-Delta调制型数字功率放大器。
采用脉冲宽度调制(PWM)型数字功率放大器,其功率晶体管工作在开关状态,其效率理论上可以达到100%,电路实现较为简单,但是要特别注意电磁干扰(EMI)和噪声;采用Sigma-Delta调制方法来设计数字功率放大器,该调制方法相对于PWM调制方法来说能够进一步提高数字功率放大器的总谐波失真(THD),得到更好的线性度,但其系统实现也会更为复杂。
音响放大器实验报告
音响放大器实验报告音响放大器实验报告引言:音乐是人类生活中不可或缺的一部分,而音响放大器作为音乐播放设备中的重要组成部分,对音质的提升起着至关重要的作用。
本实验旨在通过对音响放大器的实验研究,探讨其工作原理、性能参数以及对音质的影响,从而为音响设备的选择和优化提供参考。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作和测量,了解音响放大器的工作原理、性能参数以及对音质的影响。
具体目标如下:1. 掌握音响放大器的基本原理和构造;2. 了解音响放大器的性能参数,并学会使用相应的测量方法;3. 分析音响放大器对音质的影响,探讨优化音响系统的方法。
二、实验仪器和材料1. 音响放大器:选用一款中低档次的家用音响放大器;2. 音频信号发生器:用于产生不同频率的音频信号;3. 示波器:用于观测音频信号的波形;4. 音箱:用于放置扬声器,测试音响放大器的输出效果;5. 电阻箱:用于调节电阻值,模拟不同负载条件;6. 音频线、电源线等辅助材料。
三、实验步骤1. 连接实验仪器:将音频信号发生器、示波器、音箱和音响放大器依次连接,确保电路连接正确并稳定;2. 测量输出功率:通过调节音频信号发生器的频率和幅度,观察音响放大器的输出功率,并记录数据;3. 调节负载条件:通过调节电阻箱的电阻值,模拟不同负载条件下的输出功率和频率响应,并记录数据;4. 观察波形变化:通过示波器观察音频信号的波形变化,分析音响放大器对信号的失真情况;5. 比较音质差异:将音响放大器与其他音响设备进行对比,主观评价其音质表现,分析不同因素对音质的影响。
四、实验结果与分析1. 输出功率:根据实验数据,绘制音响放大器在不同频率和负载条件下的输出功率曲线,并分析其变化规律;2. 频率响应:根据实验数据,绘制音响放大器的频率响应曲线,分析其在不同频率下的增益和失真情况;3. 波形失真:通过示波器观察音频信号的波形变化,分析音响放大器的波形失真情况,并探讨其原因;4. 音质评价:根据主观评价结果,对比不同音响设备的音质表现,分析音响放大器对音质的影响因素。
音响放大器的设计
音响放大器的设计摘要音响放大器是音频系统中最重要的部件之一,它能够将微弱的音频信号转换成足够大的电信号以驱动音箱。
本论文主要介绍了音响放大器的设计及其相关技术。
在本文中,我们首先介绍了音响放大器的基本原理,包括运放、反馈、输出级等基本概念;然后介绍了音响放大器的设计流程,包括电路拓扑结构选择、元器件选型、自动化设计等;接着,介绍了音响放大器中常用的器件,包括电容、电感、电阻等元器件和管子、晶体管等半导体器件;最后,我们还介绍了音响放大器常见的问题及其解决方法,包括共模干扰、失真等问题。
本文包含了详细的电路图、仿真结果和实验结果,以便于读者更好地理解音响放大器的设计及其相关技术。
关键词:音响放大器、电路拓扑、元器件选型、自动化设计、半导体器件、共模干扰、失真AbstractThe audio amplifier is one of the most important components in audio systems, which can convert weak audio signals into sufficiently large electrical signals to drive loudspeakers. This paper mainly introduces the design and related technologies of audio amplifiers.In this paper, we first introduce the basic principle of audio amplifiers, including operational amplifiers, feedback, output stages and other basic concepts; then we introduce the design process of audio amplifiers, including circuit topology selection, component selection, automation design, etc.; furthermore, we introduce the commonly used components in audio amplifiers, including capacitors, inductors,resistors, semiconductor devices such as tubes and transistors; finally, we also introduce the common problems in audio amplifiers and their solutions, including common mode interference, distortion, etc.This paper contains detailed circuit diagrams, simulation results, and experimental results to facilitate readers to better understand the design of audio amplifiers and related technologies.Keywords: audio amplifier, circuit topology, component selection, automation design, semiconductor device, common mode interference, distortion.。
音响放大器综合设计实验
音响放大器综合设计实验龙从玉编写一、实验目的1.把握运用电路仿真软件进行模拟电路辅助设计的方式;2.把握用运放与功率管设计音频功率放大电路的方式;3.把握典型音频功率放大电路的安装、调试与参数测试的方式。
4. 学习音调操纵电路的设计、调试与测试方式。
5.尝试混响延时电路设计与调试。
二、实验说明1.该设计实验采纳电路设计软件仿真、单元电路安装调试和音响总装调试与性能参数测试分三步进行,以提高学生的综合设计与实践动手能力。
2.音响放大电路设计前应温习相关理论知识并了解相关实验测试技术;1)话筒信号放大(前置放大电路)的设计与测试部份:通用运放的大体应用与话筒信号的输入阻抗匹配;学习专用仪表运放在小信号前置放大电路的应用。
2)功率放大器的设计部份在两中有效设计方案可选(重点)①采纳通用运放驱动功率管的功率放大器的设计、调试与测试;②采纳运放驱动集成功放电路的功率放大器设计、调试与测试。
3)音调操纵电路的设计、调试与性能测试部份(选作部份)音响音调操纵电路的设计与计算测试方式;音响音调操纵电路的测试方式。
4)音响放大电路综合设计实验(扩展内容):数字混响延时电路的应用。
1.音响放大器综合设计实验安排:第一时期:音响放大电路设计与软件仿真。
相关电路理论温习、音响放大电路设计方案选择及音响放大电路的电路理论设计在课外完成。
设计音响放大电路的Proteus仿真调试与测试,必需有相关的电路图及数据图表。
时刻为4学时。
第二时期:分单元电路进行调试与测试并验收。
话筒信号放大电路与混放电路、功放电路为大体要求。
音调操纵电路与专用前置放大电路设计与测试为选作部份。
一样在课前要接好电路板,在实验课堂做调试测试,实验时刻为8学时。
第三时期:音响放大电路的总装调试与性能参数测试并验收。
对通过测试的单元电路进行总装、调试与测试,实验验证设计的电路,记录测量结果。
该时期任务要求在课内完成,时刻为4学时。
课外完成标准的设计实验报告。
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:黄巧华04麦妙仪16郭焕贤25林晓强05 专业班级:10电子信息工程课题名称: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第一部分设计任务一设计任务及要求设计一个音响放大器,要求具有音调输出控制,对话筒输出信号进行扩音。
已知话筒的输出电压为5mV,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=20Ω(Vs=15V);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,A VL=AVH>=+20dB;输入阻抗Ri>>20Ω设计方案的分析论证简述这次的课题设计。
我们根据这学期对模电知识的学习,和上一学期电路知识的学习的应用。
对要求进行设计。
第二部分设计方案根据要求,我们初步设计了一个电路原理,首先我们用12v的单电源的输入,输入5mv的交流信号,经过,语音放大——混合前置放大——音调控制电路——功率放大,最后输出6v的电压。
所以我们根据20lg(6/0.005)=62dB 语音一级音调放大5mv——10倍——2.5倍——0.8倍——45倍——6V20dB 8dB -2dB 36dBAvf=1+Rf/R1Avf=-Rf/R1Rp=Rf//R1运放集成块我们用lm324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相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的与该输入端的相位相同。
由于LM324四运放电路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,因此被广泛应用在各种电路中。
音响放大器的设计与制作实验
测得三极管静态工作点如下:UBQ=1.04幅峰峰值范围:
四、心得体会
在本次的实验过程中,我遇到了一些困难,电路完成后,没有声音输出,但这并没有使我气馁,而是静下心来找原因。终于,我找到了问题所在,完成了实验。
通过本次实验,我们对书本的知识有更深一步的认识,也得到了很好的锻炼,再次证
明了理论结合实践的重要性。
指导教师批阅意见:
成绩评定:
指导教师签字:
年月日
备注:
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
低频功放电路,由1W纸盆扬声器输出放大了的声音。小信号放大电路和低频功放电路可以采用集成电路,单电源电压为9V。
三、实验过程
电路图:
各元件参数:
各电阻估算值
R1=1KR2=10KRb1=45KRb2=15K
Rc=4.5kRe1=0.15kRe2=1.5kRw=50KR3=10
单位:Ω
各电容大小:
C1=10 C2=10 C3=10 C4=220 C5=10 C6=0.1 C7-0.05
报告人:学号:班级:04
实验时间:2010.6.21
实验报告提交时间:2010.6.24
一、实验目的
进一步学会测试和调整放大器的静态工作点,深刻了解静态工作点对放大器性能的影响。
根据给定的技术指标设计与调试音响放大器电路。
二、实验要求
设计并制作一个音响放大器,从微型麦克风进入的语音经过声电转换,小信号放大和
音响放大器实验报告音响放大器设计音响放大器单管放大器实验报告音响功率放大器音频放大器实验报告音频功率放大器实验低频功率放大器设计音频功率放大器设计低噪声放大器的设计
音响放大器设计 东南大学要点
东南大学电工电子实验中心告报实验电子电路实践课程名称:次实验第音响放大器设计实验名称:业:院(系):专名:学号:姓: 实验室实验组别:实验时间:年评定成绩:同组人员:审阅教师:实验五音响放大器设计【实验内容】设计一个音响放大器,性能指标要求为:功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作)额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%)负载阻抗10Ω频率响应f≤50Hz f≥20kHz HL输入阻抗≥20kΩ话音输入灵敏度≤5mV音调控制特性(扩展) 1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围1.基本要求功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%)负载阻抗10Ω频率响应f≤50Hz f≥20kHz HL输入阻抗≥20kΩ话音输入灵敏度≤5mV2.提高要求音调控制特性1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。
3.发挥部分可自行设计实现一些附加功能【实验目的】1.了解实验过程:学习、设计、实现、分析、总结。
2.系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识,在单元电路设计的基础上,利用multisim软件工具设计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。
3.通过设计、调试等环节,增强独立分析与解决问题的能力。
【报告要求】1.实验要求:(1)根据实验内容、技术指标及实验室现有条件,自选方案设计出原理图,分析工作原理,计算元件参数。
话音放大器:由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗可能高达到20k。
所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到20kHz)。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
话筒接入后可能会啸叫,这一般是话筒外壳接地不善引起的。
在话筒输入和地直接接一47uF电容,啸叫基本消除。
由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(也有低输出阻抗的话筒,如20Ω,200Ω等),所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号(取频率lkHz)。
音响放大器设计
• 引言 • 音响放大器基础知识 • 音响放大器设计流程 • 音响放大器设计实例 • 音响放大器设计的挑战与解决方
案 • 未来音响放大器设计的展望
目录
01
引言
主题简介
01
音响放大器是电子设备中用于放 大音频信号的关键组件,广泛应 用于家庭音响系统、音乐厅、剧 院等场合。
02
音响放大器的主要功能是将微弱 的音频信号放大,以便驱动扬声 器或其他音频输出设备,产生足 够的声音。
放大器的主要性能指标
输出功率
频率响应
失真度
信噪比
衡量功放输出能力的重要参 数,不同类型和用途的功放 有不同的输出功率范围。
表示功放对不同频率信号 的放大能力,理想的频率 响应范围为20Hz-20kHz。
衡量功放输出信号与输入 信号相似度的参数,失真
度越低,音质越好。
表示功放输出信号与背景 噪声之间的比例,信噪比
无线充电技术
无线充电技术的引入能够简化音响放大器的充电过程,提高便利性和用户体验。
设计理念的变革
可持续设计
随着环保意识的提高,未来音响放大器设计将更加注重可持续性,采用环保材料和节能技术,降低产 品对环境的影响。
人性化设计
人性化设计理念将更加注重用户体验,从用户需求出发,优化产品设计,提高产品的易用性和舒适性 。
对优化后的电路进行长时间工 作测试,确保放大器稳定可靠
。
04
音响放大器设计实例
分立元件放大器设计
分立元件放大器
使用单个晶体管或晶体管组合来 实现信号放大。
优点
具有较高的放大倍数和较低的成本。
缺点
需要较高的维护成本,且性能受元 件参数影响较大。
音响放大器(作业设计)
3.功率放大器:给音响放大器的负载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度尽可能小,效率尽可能打。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。
晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点,因此本设计采用晶体管件设计放大器。还可以配合来自声源特别是数码声源的音质而设计和使用。它不会使声音降级。此外它还具有效率高,电力损失小等优点。
2.2总体方案框图
图2-2总体方案图
2.3音响放大器各部分的作用
1.话筒放大器:由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,所以话筒放大器的作用是不失真的放大声音信号,其输入阻抗应该远大于话筒的输出阻抗。
通常话筒输出信号较小,所以抑制话筒放大器的噪声是它的主要问题,可以通过加强屏蔽和匹配等措施来实现,同时要尽可能降低放大器本身产生的噪声。话筒放大器的增益可根据图中 的值来决定,本级可取20倍(26dB)。
由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20kΩ(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω,200Ω等),所以话音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[4]。
该音调控制放大器是由一个音调控制网络和运算放大器所组成的负反馈放大器,其中 和 是分别调节高音和低音的两个电位器,调节 和 两个电位器以改变反馈系数,从而改变放大器的幅频特性,以达到音调控制作用[7]。
3.4功率放大器
对功率放大器的要求除了输出功率满足指标外,还要求效率高,非线性失真小,以及输入端与音调控制放大器匹配,输出端与音箱负载匹配,否则将会影响放音效果。与负载匹配主要指三个方面,即阻抗匹配、功率匹配和阻尼系数匹[8]。
模电实验_音响放大器设计
模电实验_音响放大器设计音响放大器设计是模拟电路实验的一个重要内容,本实验旨在让学生通过实践掌握音响放大器的设计原理与方法。
音响放大器是音频信号放大的装置,能够将低电平的音频信号放大为适合扬声器输出的音频信号。
本实验分为基本放大器设计和功率放大器设计两个部分。
基本放大器设计是音响放大器设计中的基础,本实验采用共射放大器作为基本放大器电路。
首先,我们需要选择放大器的工作点。
工作点的选择需要满足以下几个条件:静态工作点电流适中,能够使晶体管正常工作;输出电压波形对称,能够提供丰富的音乐信息;输出电压不过大,以避免过载。
具体的工作点选择需要根据晶体管的参数和特性曲线进行计算。
首先,我们需要找到晶体管参数手册,根据手册中给出的参数和特性曲线,确定晶体管的Vbe,Vce-Sat和β值。
然后,根据设计要求,选择工作点电流Icq。
接下来,根据以下公式计算出Rb和Rc的取值:Rb = (Vbe - Vcc/2) / IcqRc = (Vcc - Vce-Sat) / Icq其中,Vcc为供电电压,Vbe为基极-发射极的电压,Vce-Sat为集电极-发射极的饱和电压,Icq为工作点电流。
完成工作点选择后,我们可以开始进行电路的构建。
首先,连接输入信号源到放大器的输入端,接上输入耦合电容C1、然后,向放大器的输入端接入直流偏置电压,以使放大器达到工作点。
接下来,连接静态偏置电路,包括电阻R1和R2,用于提供基极电流。
最后,连接输出负载电阻Rc和输出耦合电容C2,以使放大器能够输出电信号。
功率放大器是音响放大器的重要组成部分,它能够将基本放大器输出的信号进一步放大到足够大的电平,以驱动扬声器。
本实验采用双管共射极功率放大器电路。
与基本放大器设计类似,我们首先需要选择输出级的工作点。
工作点的选择需要满足以下几个条件:静态工作点电流适中,能够使晶体管正常工作;电流冲击能力强,能够满足音响放大器的功率输出要求;功率放大器的平稳度好,能够提供稳定的输出功率。
音频放大器设计实训报告
一、引言随着科技的不断发展,音频设备在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
音频放大器作为音频设备的核心部件,其性能直接影响着音频播放的质量。
为了更好地理解和掌握音频放大器的设计原理和制作方法,我们进行了音频放大器设计实训。
本报告将对实训过程进行详细阐述,包括实训目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验结果与分析以及实验总结。
二、实训目的1. 理解音频放大器的基本原理和设计方法。
2. 掌握模拟电路的基本知识和技能。
3. 提高动手能力和团队合作精神。
4. 分析和解决音频放大器设计过程中遇到的问题。
三、实验原理音频放大器是一种将输入信号放大到足够大的输出功率,以驱动扬声器或其他负载的电路。
本实训采用甲乙类互补对称功率放大器作为实验电路,其原理如下:1. 输入信号经过输入耦合电容C1,进入差分放大电路,放大后的信号分为正负两部分。
2. 正负两部分信号分别经过推动级电路,推动晶体管Q1和Q2。
3. 经过推动级电路的信号进入功率放大级电路,通过晶体管Q3和Q4放大。
4. 放大后的信号经过输出耦合电容C2,驱动扬声器或其他负载。
四、实验器材1. 30W烙铁1个2. 焊锡(若干)3. 软线(若干)4. 电源线30cm(d0.7mm)5. 两孔插头1只6. 25W的220V(50HZ)—24V变压器1个7. 3W整流桥1只8. 2只2200uF的电解电容9. 2只470uF的电解电容10. 3只100nF的电容11. 1个双音频插头12. 1个8Ω10W的喇叭13. 1只10uF的电解电容14. 1只100uF的电解电容15. 3个50K的电位器16. 2个500Ω的电位器17. 3个4.7K的电阻18. 1个220Ω的电阻19. 2个15pF的电容20. 3个3904晶体管21. 2个3906晶体管22. 2个T1P41晶体管23. 2块散热片24. 2个1N4148开关二极管25. 10Ω、220Ω、470Ω、33Ω的电阻各1个五、实验步骤1. 根据电路原理图,搭建甲乙类互补对称功率放大器电路。
音响放大器课程设计与制作
音响放大器的分类
按照工作原理 分类:有源放 大器、无器、小功
率放大器
按照输入信号 分类:模拟放 大器、数字放
大器
按照用途分类: 专业音响放大 器、家用音响 放大器、汽车
音响放大器
音响放大器的主要性能指标
频率响应:表 示音响放大器 在不同频率下
的输出能力
信噪比:表示 音响放大器输 出的信号与噪
电路设计与仿真
电路设计:根 据需求选择合 适的元器件和
电路结构
仿真软件:使 用仿真软件进 行电路模拟和
优化
电路调试:根 据仿真结果进 行电路调试和
优化
电路测试:进 行实际测试, 验证电路性能
和稳定性
制作过程记录与问题解决
设计阶段:确定放大器类型、电路原理图、元器件选择等 制作阶段:焊接、调试、测试等 问题解决:电路故障、元器件损坏、性能不佳等问题的解决 优化改进:根据测试结果进行优化和改进,提高放大器的性能和稳定性
功率放大级电路设计
功率放大级电路的作用:将音 频信号放大到足以驱动扬声器 的功率
功率放大级电路的设计原则: 高保真、高效率、低失真
功率放大级电路的组成:输入 级、中间级、输出级
功率放大级电路的常见问题: 失真、噪声、稳定性问题
反馈电路设计
反馈类型:正反馈、负反馈、混合反馈 反馈作用:稳定输出、提高增益、改善频率响应 反馈网络:电阻、电容、电感等元件组成 反馈参数:增益、相位、带宽等
经典音响放大器电路解析
电路组成:输入级、中 间级、输出级
输入级:信号放大,提 高信噪比
中间级:进一步放大信 号,提高功率
输出级:将信号转换为 音频信号,驱动扬声器
案例分析:某品牌音响 放大器电路设计特点及 应用效果
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。
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东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电路与电子线路实验2第 5 次实验实验名称:音响放大器的设计院(系):吴健雄学院专业:姓名:学号:实验室: 实验组别:同组人员:实验时间:评定成绩:审阅教师:一、实验目的1、了解实验过程:学习、设计、实现、分析、总结。
2、系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识,在单元电路设计的基础上,利用Multisim软件工具设计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。
3、通过设计、调试等环节,增强独立分析与解决问题的能力。
二、实验内容设计一个音响放大器,要求实现话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作)等功能。
1、基本要求功能要求:话筒扩音、音量控制、混音功能额定功率:0.5W(失真度THD≤10%)负载阻抗:8Ω频率响应:fL≤50Hz ,fH≥20kHz输入阻抗:20kΩ话音输入灵敏度:5mV2、提高要求音调控制特性:1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。
3、发挥部分可自行设计实现一些附加功能。
三、电路设计1、项目分析1)话音放大器①话放的输入音源采用驻极体话筒;②话放增益一般为5~10倍左右,可采用同相放大器实现;③由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20k,所以话音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。
2)混合前置放大器① 混合前置放大器的作用是将放大后的话音信号与Line In (输出MP3作为背景音乐信号源)信号混合放大,起到了混音的功能;② 使用加法器实现信号的合成。
3)功率放大① 功率放大的作用是给音响放大器的负载提供一定的输出功率;② 当负载一定时,希望输出的功率尽可能的大,输出信号的线性失真尽可能的小,效率尽可能的高;③ 常用形式有OTL 电路和OCL 电路等。
4)电路结构框图5)电路增益分配(1)输出功率:W P o 5.0= (2)负载:Ω=8L R (3)对应输出电压:由公式L o o R U P /2=得:V R P U L o o 2== (4)电压增益:已知输入电压mV U i 5=,则电压增益400/==i o V U U A (5)方法倍数分配:2、电路原理图1)话音放大器话音放大器由如图所示电路组成,即由A1组成的同相放大器,具有很高的输入阻抗,能与高阻话筒配接作为话筒放大器电路。
电路满足条件:i o U R R U )/1(45+=故其放大倍数为:103/271/145=+=+=R R A V 电路中的所有电容的作用都是滤波。
2)混合前置放大器如图所示的是混合前置放大器,它的作用是将mp3输出的声音信号与话音信号混合放大。
它是一个反相加法器电路,输出电压与输入电压之间的关系为:)(4)(21236126i i i i o V V V R RV R R V +-=+-= 式中,1i V 为话音放大器的输出信号,2i V 为mp3的输出信号。
电位器4R 的作用是对输入的mp3信号进行衰减。
电路中的所有电容都用于滤除输入、输出信号中的低频段干扰信号。
3)音调控制器如图所示的是音调控制器,它的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低,控制曲线如下图所示:由图可见,音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减,中音频增益保持不变,所以音调控制器的电路由低通滤波器与高通滤波器共同组成。
音调控制器电路图中的上面部分是低通滤波器,上面的电位器2R 是低音电位器,可用于调节低频信号的增益;下面部分是高通滤波器,下面的电位器4R 就是高音电位器,可用于调节高频信号的增益。
在音频范围的低频部分,电容相当于开路,因此有效的反馈是由1R 和2R 组成的。
运放起反相放大器的作用,它的电压增益B A 借助于低音电位器2R 在如下范围内可变:121211R R R A R R R B +≤≤+随着频率的增加,1C 逐渐旁路掉2R ,知道后者最终被短路而对响应没有影响为止。
在最大低音提升或抑制的情况下,1C 开始起作用的频率B f 近似等于:1221C R f B π=在音频的高频端,电容器相当于短路,因此增益就由高音电位器4R 控制。
如果满足)2(5314R R R R ++>>的条件,可以证明,高频增益T A 的变化范围是:3531531322R R R R A R R R R T ++≤≤++低于频率T f 以下,高音控制逐渐失去对响应的影响,这个频率近似为:2321C R f T π=根据上述四个公式,令Hz f B 125=,kHz f T 8=,4==T B A A ,可计算得到如电路图中所示的参数。
4)功放电路因为Multisim中没有LM386,所以使用Proteus进行仿真。
功放电路采用LM386的典型电路,该电路的电压放大倍数是20倍,可以通过调节输入信号后面接的电位器来改变放大倍数,当电位器接入电路的电阻为50%时,电路的电压放大倍数为10倍。
3、电路的仿真结果1)话音放大器使用示波器进行仿真分析。
如下图所示,输入信号接通道A(绿线),输出信号接通道B(黄线)。
当输入信号峰峰值为4.533mV时,输出信号峰峰值为45.176mV,增益为10,符合实验要求。
2)混合前置放大器如下图所示,输入信号1接通道A(蓝线),输入信号2接通道B(黄线),输出信号接通道C(绿线)。
当输入信号1与输入信号2的频率相同时,电路仿真图如图(a)所示。
当输入信号1的峰峰值为-48.837mV,输入信号2峰峰值为-97.639mV时,输出信号的峰峰值为586.797mV,满足输出信号峰峰值为两路输入信号峰峰值之和的4倍。
结合输入输出波形,可以看出:输出信号是两路输入信号叠加后再放大四倍得到的。
图(a)当输入信号1与输入信号2的频率不同时,电路仿真图如图(b)所示。
当输入信号1的峰峰值为-49.987mV,输入信号2峰峰值为-99.343mV时,输出信号的峰峰值为598.688mV,满足输出信号峰峰值为两路输入信号峰峰值之和的4倍。
结合输入输出波形,可以看出:输出信号是两路输入信号叠加后再放大四倍得到的。
图(b)3)音调控制器使用波特图仪进行仿真分析。
如下图(a)、图(b)所示,调节低音电位器,得到当频率为125Hz时,增益可调范围是-12.382~12.378dB,且此时调节高音电位器,对低频和中频信号的增益几乎不产生影响。
曲线中点:1kHz, 0dB图(a)图(b)如下图(c)、图(d)所示,调节高音电位器,得到当频率为8kHz时,增益可调范围是-11.291~11.496dB,且此时调节低音电位器,对高频和中频信号的增益几乎不产生影响。
图(c)图(d)此外,由图(a)、图(b)、图(c)、图(d)可以看出,无论是调节高音电位器还是低音电位器,1kHz的信号的增益始终约等于0dB。
综上所述,音调控制器的设计基本符合实验要求。
4)功放电路由于功放电路的设计是直接采用LM386的典型电路,比较有保障,所以省略了仿真过程。
四、硬件电路功能与指标,测试数据与误差分析1、硬件实物图(照片形式):2、按照设计要求对调试好的硬件电路进行测试,记录测试数据,分析电路性能指标。
1)额定功率:音响放大器输出失真度小于某一数值时的最大功率称为额定功率。
其表达式为:L R V P 200=式中,L R 为额定负载阻抗;0V (有效值)为L R 两端的最大不失真电压。
0V 常用来选定电源电压VCC, 测量0P 的条件为:信号发生器的输出信号(音响放大器的输入信号)的频率kHz f i 1=,电压mV V i 5=,音调控制器的两个电位器置于中间位置,音量控制电位器置于最大值,用示波器观测i V 及o V 的波形。
实际搭建电路,用示波器观察输入输出信号如下图所示:话音放大器混合前置放大器音调控制器功放电路由上图可以看出,最大不失真电压V V 56.620=,因此电压有效值为:V V 64.40=,根据公式计算得:W R V P L 69.2864.42200===,这显然大于要求的W 5.0,因此设计是合理的。
2)频率响应:测量方法:① 音响放大器的输入端接i V (等于5mV),两个电位器都置于最左端,使信号发生器的输出频率i f 从20Hz 至50kHz 变化(保持vi=5mV 不变),测出负载电阻L R 上对应的输出电压o V ,用半对数坐标纸绘出频率响应曲线,并在曲线上标注L f 与H f 的值。
② 直接用扫频仪进行测量。
3)输入阻抗:在电源输出端串联一个Ωk 50的电阻作为s R ,测得mV U s 5.7=,mV U i 5=,则输入阻抗为100k Ω,远远大于要求的20k Ω,因此设计合理。
4)输入灵敏度:测量方法:将音调控制器的两个电位器调节到中间位置,音量控制电位器调到最大值,使i V 从零开始逐渐增大,直到o V 达到额定功率值时所对应的输入电压值即为输入灵敏度。
由图可知,输入灵敏度峰峰值为4.40mV ,小于题目要求的5mV ,故满足实验要求。
5)噪声电压:音响放大器的输入为零时,输出负载L R 上的电压称为噪声电压。
测量方法:将音调控制器的两个电位器调节到中间位置,音量控制电位器调到最大值,输入端对地短路,用示波器观测输出负载L R 端的电压波形,用交流毫伏表测量其有效值。
6)整机效率:整机效率的计算公式为:%100/C o ⨯=P P η式中,o P 为输出的额定功率;C P 为输出额定功率时所消耗的电源功率。
在输出额定功率的情况下,将电流表串入VCC 支路中,测得总电流I=0.5A ,又有Vcc=7.5V ,代入公式计算得:%6.58)5.7*5.0/(2.2%100/C o ==⨯=P P η7)音调控制特性(扩展):所有的音调控制器的输入信号峰峰值均为100mV:① 当kHz f 1=时,调节两个电位器,输出信号的峰峰值不会产生太大变化。
由图可知,mV V o 104=,电压增益04.1=V A ,略大于实验要求的0dB (1倍),基本达到实验要求。
② 当kHz f 8=时,下图(a)所示是最大增益情况,图(b)所示是最小增益情况。
图(a)图(b)由图(a)可知,放大时,最大输出电压mV V o 360=,最大电压增益6.3=V A ,略小于实验要求的12dB (4倍),基本达到实验要求。
由图(b)可知,缩小时,最小输出电压mV V o 0.52=,最小电压增益52.0=V A ,大于实验要求的-12dB (0.25倍),有一定误差。
当Hz f 125 时,下图(c)所示是最大增益情况,图(d)所示是最小增益情况。
图(c)图(d)由图(c)可知,放大时,最大输出电压mV V o 344=,最大电压增益44.3=V A ,略小于实验要求的12dB (4倍),基本达到实验要求。