扩音器的设计与制作

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扩音器的设计与制作

院系：电子工程学院

专业：电子科学与技术

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摘要

扩音机是生活中很常见的一类电子产品，使用非常广泛。扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，电路结构主要分为麦克风信号输入、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器等部分，前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小。在本次设计中前置放大级分为两级，第一级为共源放大电路，整个电路的放大倍数主要靠第一级；第二级为射级跟随器，保证音调控制电路有较好的效果，给音调控制电路以较小的信号源阻。音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点，用它制作的音调控制电路具有电路结构简单、工作稳定等优点。

关键词：扩音机；前置放大；音调控制

ABSTRACT

Megaphone is very common life of a class of electronic products, the use of it is very extensive. Amplifier circuit is put the faint sound amplification can push into the high-powered signal, circuit structure is mainly divided 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 common source 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 high, 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

目录

一、设计任务与要求 (5)

1.1 设计目的： (5)

1.2 设计要求 (5)

二、设计原理分析 (5)

2.1扩音机原理 (5)

2.2设计思路分析 (5)

2.3基本原理图 (6)

三、总体设计方案 (6)

3.1 总体方案 (6)

3.2 前置放大器 (6)

3.3 音调控制电路 (7)

3.3.1负反馈式音调控制器的工作原理： (7)

3.4 有源滤波电路 (8)

四、实验总结与结论 (9)

附录 (10)

一、设计任务与要求

1.1 设计目的：

通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用所学理论知识和实验技能，掌握模拟电子系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。

1.2 设计要求

制作一个由集成电路组成的具有语音信号放大作用的语音放大电路，

二、设计原理分析

2.1扩音机原理

扩音设备的通常作用是把从话筒等音频设备输出的微弱的信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号，由前置放大器、音调控制器、功率放大器这几个部分组成。前置放大器对输入信号进行适当的放大,放大后的信号送入音调网络,信号经过音调网络,其幅度有所减小.一般单调网络的特性是:中音(1000HZ)时变化小于3DB,低音(100HZ)时调节的围为+_12DB,高音(10KHZ)时的调节围为+12DB,根据放音节目的不同,可以用”音调选择器”选择不同的位置.最后送入功率放大级进行功率放大后的信号送入扬声器,在扬声器上得到了放大后的音调信号.

2.2设计思路分析

由于输出电阻很高，故输入级第一级采用由场效应管组成的共源放大电路。为了保证音调控制电路有较好的效果，给音调控制电路以较小的信号源阻，输入级第二级采用射级跟随电路。虽然要求音调调节围不是太宽，但为了信号衰减、

失真小，采用反馈式音调控制电路，音调调节的放大级采用uA741。为了使用统一的电源，并给输入级更小的纹波，电路中加入有源滤波电路。

三、总体设计方案

3.1 总体方案

根据设计课题的要求和原理分析，该音频功率放大器电路可以分为3级:第一级：前置放大，主要是完成对小信号无失真的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声小。

第二级：音调控制，电路的功能不仅仅在于扩音，还有对高低音的抑制或提升。

第三级：功率放大，决定了最终电路的输出效果，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。

3.2 前置放大器

前置放大器的主要功能是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小，而且它几乎与静态工作点无关，在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下，采用低噪声场效应管组成放大器是合理的选择。对于前置放大器的另外一要要有足够宽的频带，以保证音频信号进行不失真的放大。

由于话筒提供的信号非常弱，一般在音调控制器前面加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求。电路如图3.2所示：