音响放大器设计 东南大学.pdf
音响放大器 课程设计
第1章音响放大器的基本组成1.1 音响放大器的基本组成音响放大器的基本组成如图1-1所示:1.2 各部分电路的作用1.2.1 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。
1.2.2 电子混响器电子混响器的作用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。
对于一定位数的BBD器件，可以通过调节反馈量的大小来调节混响时间的长短，也可以通过调节时钟脉冲的周期来调节混响时间。
在BBD电子混响器中，输入信号经前置放大后，由低通滤波器滤去高频信号，然后送入BBD延时电路，延时后的信号再低通滤波器恢复原有信号波形，并将时钟脉冲产生的高频开关脉冲滤除，以免产生高频杂音。
这一延时信号分两路输出，一路经放大后至混响器输出，另一个反馈至前置放大器，在次经过上述处理过程，如此循环往复，便形成混响声信号。
在“卡拉OK” (不需要乐队,利用磁带伴奏歌唱)伴唱机中,都带有电子混响器,它的基本功能是混合和延时混响。
其组成框图如图1-2所示。
图1-2 电子混响器组成框图图中,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乐一段时间。
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图所示(附录一),其中两级二阶低通滤波器(MFB)A 1、A 2滤去4kHz(语音)以上的高频成分,反相器A 3用于 隔离混响器的输出与输入级间的相互影响。
RP 1调节混响器的输入电压,RP 2调节 MN3207的平衡输出以减少失真,RP 3控制延时时间,RP 4控制混响器的输出电压。
音响放大器设计
电子技术课程设计任务书一、课题名称音响放大器设计二、设计任务1、设计一个音响放大器，要求具有音调控制、音量控制等功能，可接入电脑音频信号、录音机线路输出信号等扩音，或作为有源音箱等；2、电路基本要求内含前置放大、音调控制、功率放大等；3、画出音响放大器的电路原理图，分析各部分电路的工作原理；4、电路制作与调试，测试直流工作点，关键点的波形；5、简易故障的判定及排除。
三、技术指标a) 要求输出额定功率为≥1W，无明显失真，音调调节与音量调节作用明显；b) 负载阻抗（扬声器阻抗）4-8欧，输入信号约为几十mV至100mV；四、设计报告根据要求撰写设计报告目录一、任务分析 (1)二、设计方案 (1)三、电路设计 (3)四、焊接及调试 (5)五、展望 (5)六、感想 (5)七、参考文献 (6)八、元器件清单 (6)附：元器件引脚图 (7)成绩单 (8)音响放大器设计一、任务分析1、设计一个音响放大器，要求具有音调控制、音量控制等功能，可接入电脑音频信号、录音机线路输出信号等扩音，或作为有源音箱等；2、电路基本要求内含前置放大、音调控制、功率放大等；3、画出音响放大器的电路原理图，分析各部分电路的工作原理；4、负载阻抗（扬声器阻抗）4-8欧，输入信号大约在几十mV至100mv左右5、基本要求输出额定功率为大于或等于1W，无明显失真，音调调节与音量调节作用明显；6、电路制作与调试，测试直流工作点，关键点的波形。
音响放大器可以用来话音扩音、音乐欣赏、卡拉OK伴唱，其中的音调放大器使声音听起来具有一定深度感和空间立体感。
就音响放大器我们开展了课程设计，目的是让学生融会贯通本课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算和安装调试过程，以加深学生对所学理论的理解与应用，熟悉元器件和电子测量仪器的性能指标，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。
通过设计、制造具有音调控制的音响放大器，了解模拟电子技术中的晶体管放大器、功放电路、差分放大电路、运放电路、稳压电源等；以及数字电子技术中的中规模组合逻辑电路、中小规模时序逻辑电路和脉冲波形电路等的应用设计。
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。
音响放大器课程设计报告(2)
电子技术课程设计课题：音响放大器的设计与制作专业班级：电信10-1BF学生姓名: 张灿学号: 14102101732指导老师: 邓己媛杨宣兵日期： 2011年12月目录一．设计目的与内容二．设计框图及整机概述三．各单元电路的设计方案及原理说明四．参数测试五．设计、安装及调试中的体会六．参考文献七．附录附录A音响放大器原理图附录B PCB板图附录C 音响放大器实物图附录D 元器件清单一、设计目的与内容1.设计目的（1）了解音响放大器的构成，并组成一个简单的音响放大器。
（2）理解音调控制器，集成功率放大器的工作原理和应用方法。
（3）理解和掌握音响放大器的主要技术指标和测试方法。
（4）根据给出的技术条件和指标，设计音响放大器。
（5）能够独立搭接电路、掌握调试技术二、音响放大器的组成框图音响放大器的作用是对于微弱信号进行电压放大和功率放大，推动负载工作，同时需要对音调和音量的调节。
音响放大器由话筒、话音放大器、电子混响器、混合前置放大器、音调控制器、功率放大器这几个部分组成。
其中话音放大器是不失真的放大话筒输出的声音信号，电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使人听起来具有一定的深度感和立体空间感，混合前置放大器是将话筒传输的声音信号与放音机输出的音乐信号相混合并放大，音调控制器是控制和调节音响放大器的幅频特性，功率放大器是给音响放大器的负载提供一定的输出功率。
音响放大器的基本组成框图如图所示：话音放大器电子混响器磁带放音机混合前置放大器音调控制器功率放大器扬声器话筒三．各单元电路的设计方案及原理说明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。
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姓名_______ 班级指导老师设计课题：音响放大器的设计设计任务与要求查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；4、对整体电路原理进行完整功能描述；5、列出标准的元件清单；设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；4、列出标准的元件清单；5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
参考文献[1]谈文心. 高频电子线路[M]. 西安: 西安交通大学出版社[2]谢自美. 电子线路设计实验测试(第二版)[M]. 武昌:华中科技大学出版社，2000[3]毛哲，张双德．电路计算机设计仿真与测试 [M]．武汉：华中科技大学出版社，2003[4]朱力恒．电子技术仿真实验教程[M］．北京：电子工业出版社，2003．[5]王远. 模拟电子技术(第二版)[M]. 北京: 机械工业出版社，2000[6]《电子制作合订本—2006下》电子制作杂志社电子报合订本1991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。
音响放大器课程设计与制作分析
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学会音响放大器的设计方法和技 巧
培养学生团队合作和沟通能力
课程设计内容
课程目标：掌握音响放大器的基本原理、设计方法和制作技巧 课程内容：包括音响放大器的基本原理、设计方法、制作技巧、测试方法等 课程形式：理论与实践相结合，包括课堂讲授、实验操作、项目设计等 课程考核：包括理论考试、实验操作、项目设计等，以综合评价学生的学习效果
制作质量检测
检测项目：音质、 音量、稳定性等
检测方法：使用 专业设备进行测 试
检测标准：符合 行业标准和客户 需求
检测结果：出具 检测报告，对不 合格产品进行整 改
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音响放大器性能测试与评估
测试指标与方法
频率响应：测量放大器在不同频率下的 输出电压
动态范围：测量放大器输出信号的最 大和最小电压差
比等
测试方法：使 用专业测试设 备，如频谱分 析仪、示波器
等
评估标准：根 据行业标准或 用户要求进行
评估
优化建议：针 对测试结果， 提出改进方案， 如调整电路参 数、更换元器
件等
性能测试报告编写
测试目的：评估音响放大器的性能
测试结果：记录测试数据，分析测试 结果，得出结论
测试项目：频率响应、失真度、信噪 比等
未来发展方向与展望
智能化：音响放大器将更加智能化，能够自动调节音量、音质等参数 环保化：音响放大器将更加注重环保，采用节能、低噪音的设计 便携化：音响放大器将更加便携，便于携带和使用 网络化：音响放大器将更加网络化，能够通过网络进行远程控制和共享
感谢观看
汇报人：
践成果等
课程设计评估
课程目标：掌握音响放大器的 基本原理和设计方法
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
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? 电容采用 10uF~50uF ? 用信号源作为输出时左侧的 4.7K 上拉电阻可以不接
三、实验内容
2)混合前置放大器 ? 混合前置放大器的作用是将放大后的话音信号与 Line
In信号混合放大，起到了混音的功能。（ Line In 信号 可以用一般的 MP3输出） ? Line In ：100mV ? 信号如何合成：同相加法电路
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二、相关知识点
在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动 一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪 表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能 输出较大功率的放大器称为功率放大器。
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电压放大：不失真地增大输出信号电压幅度，以驱动功放。 功率放大：以输出功率为重点，驱动负载。 电压放大和功率放大有不同的特点及指标要求，在多级 放大器中，电压放大器处于前置级和中间级，而功率放大 处在末级（也可能包括末前级），以驱动负载。
V3
V1
V6 V5
R3
VD2
同相输入
V4
3
50kΩ
V7
＋EC 6
V10 5
输出
V9 4 地
LM386 的典型应用电路如图所示。
page57
EC
6
10μF R2
2
18
－
C4
C1
LM386 3＋
5 C3
ui R1
7
4
C2
R3
RL
LM386 典型应用电路图
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5脚输出: R3、C3构成串联补偿网络，与呈感性的负载 （扬声器）相并 , 最终使等效负载近似呈纯阻 , 以防止 高频自激和过压现象。
东南大学音响放大器设计··
东南大学电工电子实验中心实验报告第九次实验实验名称：音响放大器设计院（系）：专业：姓名：学号：实验室：实验组别：无同组人员：实验时间：评定成绩：审阅老师：实验报告格式实验准备：1.实验目的和要求（或电路需要实现的功能及主要功能指标）2.实验原理及实现方案3.实验电路设计与参数选择4.需要设计的参数及数据测量方法5.理论计算数据或软件模拟数据6.实验数据记录格式7.实验使用仪器准备（包括仪器的名称、型号、规格、编号、实用状况）8.实验过程或实验步骤实验过程：1.实验步骤与实验数据记录2.实验最终电路与电路参数3.实验中出现的问题及解决方案实验总结：1.实验数据处理2.实验误差分析3.实验结果讨论4.思考题一、实验目的和要求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1、音响放大器原理框图：2、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。
3、混合前置放大器：混合前置放大器的作用是将放大后的话音信号与Line In信号混合放大，起到了混音的功能。
4、功率放大：器件选用LM386，请参看相关数据手册，设计电路1)自激：由于功放级输出信号较大，对前级容易产生影响，引起自激。
因此功率放大器的安装调试对布局和布线的要求很高，安装前要根据集成功放的内部电路对整机线路进行合理布局，级和级之间要分开，每一级的地线要接在一起，同时要尽量短，否则很容易产生自激。
自激分高频自激和低频自激①高频自激：集成块内部电路多极点引起的正反馈易产生高频自激，常见高频自激现象如下图所示。
可以加强外部电路的负反馈予以抵消，如功放级1脚与5脚之间接入几百皮法的电容，形成电压并联负反馈，可消除叠加的高频毛刺②低频自激：常见的现象是电源电流表有规则地左右摆动、或输出波形上下抖动。
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]。
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说明书
模拟电子技术课程设计说明书音响放大器院、部：电气与信息工程学院学生姓名：陈勇指导教师：贾雅琼职称：讲师专业：自动化班级：1002班完成时间：2012.05.27摘要本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理，它由LM386芯片所组成的功放电路和LM324四运放的前置放大及音调调节等多模块电路构成，且具有电子混响效果。
所用芯片具有电源电压范围宽，静态功耗小，采用偏置电阻单电源供电，价格低廉等优点。
LM386是一款输出功率小、静态电流小、更新内链增益可调整、外接元件少和总谐波失真小等优点的音频功率放大芯片。
LM324是由四个独立的、高增益、有内部频率补偿的算放大器。
都具有内部保护电路。
本设计作品的功能是将输入音频信号和话筒信号不失真地进行放大，且伴有立体声，音色圆润，失真率低，信噪比高，适用性强，可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统。
关键词功放；失真;信噪比；输出功率；LM386ABSTRACTThis paper introduces the structure of the audio and the working principle of function, It consists of LM386 chip of power amplifier circuit and LM324 four op-amp preamplifier and tone of the many module circuit to form, and has the electronic reverberation effect with the chip supply voltage range wide, static power consumption is small, the bias resistors single power supply, price is low wait for an advantage LM386 is a power output small static current small updates can be adjusted in the chain gain external less component and total harmonic distortion of the advantages of small audio power amplifier chip LM324 is made up of four independent high power gain have internal frequency compensation is has the amplifier circuit design works the internal protection is the function of the input audio signal and microphone signal not distortion to enlarge, and with stereo, rounded toneKeys words Power amplifier; Distortion; Signal-to-noise ratio; Output power; LM386目录1设计目的与要求1.1设计目的 (1)1.2设计要求及技术指标 (1)2设计方案 (2)2.1音响模块图 (2)2.2各模块的功能作用 (2)2.3设计方案的选择 (3)3核心元器件简介 (4)3.1LM386简介 (4)3.2LM324简介 (5)4各模块电路原理 (6)4.1话筒放大与混合前置放大器 (6)4.2音调控制器 (7)4.3电子混响器 (8)4.4功率放大器 (9)4.6总电路图 (9)5仿真分析与PCB图制作............................. 错误！未定义书签。
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
多功能音响放大器的设计
引言在现代音响普及中，人们因生活层次、文化习俗、音乐修养、欣赏口味的不同，对相同电气指标的音响设备得出不同的评价。
所以，就高效率音频功率放大器而言，应该达到电气指标与实际听音指标的平衡与统一。
音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，从最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。
然而直到现在为止，它还在不断的更新、发展、前进。
主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要一种，也是最基本的一种。
为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断的加以改进。
进入21世纪以后，各种携带型的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。
从作为通讯工具的手机，到作为音乐设备的MP3播放机，已经成为差不多人人具备的携带型电子设备。
陆续将要普及的还有携带型电视机、携带型DVD，等等。
所有这些携带型电子设备的一个共同点就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的，都希望能够有较长的使用寿命。
就是在这种需求的背景下，D类放大器被开发出来了，它的最大特点就是它能够在保持最低的失真情况下得到最高的效率。
高频功率放大器是无线电发送设备的重要组成部分。
它的主要任务是放大高频信号使其达到足够的功率，以满足天线辐射的需要或技术指标要求。
高频功率放大器不仅应用于各种类型的发射机中，而且许多电气设备，如功率信号源、高频大功率加热设备和高频换流器等，也都广泛地用到。
高频功率放大器的主要技术指标有输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制等。
由于发射机的输出功率和效率主要取决于高频功率放大器，对同一发射机来说，效率的提高意味着输出功率的增大，当输出功率一定时，效率的提高使消耗的电源功率减小，管子的耗散功率降低。
这对于节省能源、使用较小的功率管输出较大的功率、减小没备的体积和重量都有颇大的实际意义。
因此，提高功率放大器的效率一直是人们关注的重要课题,它推动了功率放大技术的不断发展。
第一章 概述早在60年代以前，真空管功率放大器一直占着主导地位，其工作类别采用A 类(甲类)或AB 类(甲乙类)，并由变压器与负载偶合。
音响放大器设计东南大学
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第次实验实验名称：音响放大器设计院（系）：专业：姓名：学号：实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：年评定成绩：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f L≤50Hz f H≥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f L≤50Hz f H≥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. 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20k Ω（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)。
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若取静态电流 Io = 1mA，因静态时 Vo = 0，故可得
IO
VCC − VD R4 + RP2
= 12V
− 0.7V R4
（设 RP2 = 0）
则 R4 = 11.3 kΩ 取标称值 11 kΩ。 其他元件参数的取值如图所示。 (2) 利用 EDA 软件进行仿真，并优化设计（对仿真结果进行分析）。 话音放大器：
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。
=
−
Rf R1
vi1
+
Rf R2
vi 2
，与理论
分析是一致的。
音调控制器： 当频率 f=1K 时：
Ui=100mv
Uo=100mV 分析：当频率为 1K 时，增益为 0db，达到要求。
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)。 其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
话筒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。
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 输入阻抗
fL≤50Hz ≥20kΩ
fH≥20kHz
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
【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：
学海无涯
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。
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东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称：
电子电路实践
第 次实验
实验名称： 院 （系）： 姓 名： 实 验 室: 同组人员： 审阅教师：
音响放大器设计 专 业：
学 号： 实验组别： 实验时间：年评定成绩：
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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
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 输入阻抗
fL≤50Hz ≥20kΩ
fH≥20kHz
话音输入灵敏度
≤5mV
2. 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
满足：Uo=（1+R4/R1）Ui , 取 RF=100KΩ,R1=20 KΩ 其放大倍数 AV1 为：AV1=1+RF/R1=6 电路中的电容均用来滤波。
混合前置放大器：
混合前置放大器的作用是将 mp3 输出的声音信号与话音信号混合放大，其电路如下图所示。
从图中可以看出，输出电压与输入电压之间的关系为：vo
= −
Rf R式中，vi1
为话筒放大器的输出信号， vi2 为放音机的输出信号。在实验过程中可调节电位器 R1 和 R2
以调整增益。 音调控制器：
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图 a.音调控制曲线 音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低，控制曲线如图 a 折线所示。 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。 因为电容 C2=C3>>C4,所以在中、低音频区，C4 可视为开路，而在中、高音频区，C2、C3 可视为短路。 低音调节时，当 Rp1 滑到左端时，C2 被短路，C3 对低音信号容抗很大，可视为开路； 低音信号经过 R1、R3 直接输入运放，输入量最大；而低音输出经过 R2、Rp1、R3 负反馈输 入运放，负反馈量最小，因而低音提升最大；当 Rp1 滑到最右边时，与上述情形相反，因而 低音衰减最大。不论 Rp 怎样滑动，因为 C2、C3 对高音信号可视为短路，对高音信号无任何 影响。 高音调节时，当 Rp2 滑到左端时，因 C4 对高音可视为短路，高音信号经 R5、C4 输入运 放，输入量最大；而高音输出则经过 Rp2，R5 负反馈送入运放，负反馈量最小，因而高音提 升最大；当 Rp2 滑臂滑到最右端时，则刚好相反，因而高音衰减最大。不论 Rp2 滑臂怎样滑 动，因为 C4 对中低音信号可视为是开路的，所以此时对中低音信号无任何影响。
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Ui
Ui=10mV，Uo=59.9mV
Au=6 Uo
分析：电压增益为 6，与理论是一致的。
混音放大器：
话放输入 Ui1
Mp3 输入 Ui2
话放输入 Ui1=100mV Mp3 输入 Ui2=100mV
混合放大后输出 Uo=307mV
混合放大输出 Uo
分析：通过观察输入和输出的峰峰值可知，满足 vo
功放的电压增益为： AV
= Vo Vi
=
Po RL = 1 + R3 + RP1
Vi
R2
若取 R2 = 1kΩ，则 R3 + RP1 = 19 kΩ.现取 R3 = 10 kΩ,RP1 = 100kΩ。 如果功放级前级是音量控制电位器（设 4.7 kΩ），则取 R1 = 47kΩ以保证功放级的 输入阻抗远大于前级的输出阻抗。
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功率放大器：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。 功率放大器的常用形式有 OTL 电路和 OCL 电路等。有用专用集成运算放大器和晶体管组 成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器。此处采用 OCL 功率放大器电路。