专设—语音控制放大器及原理图
一丶音频功率放大器原理图及原理
一丶音频功率放大器原理图及原理音频功率放大器原理图:音频功率放大器原理:上图所示电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。
其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。
TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。
RP是音量调节电位器,C1是输入耦合电容,R1是TDA2030同相输入端偏置电阻。
R2、R3决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。
该电路闭环增益为(R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍,C2起隔直流作用,以使电路直流为100%负反馈。
静态工作点稳定性好。
C4、C5为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。
R4、R5称为茹贝网路,用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。
VD1、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。
二丶元器件识别电阻序号电阻色标万用表档位及量程实测值标准值1 R12 R23 R34 R45 R56 R67 R78 R89 R9序号电容性质万用表档位及量程实测值标准值1 C12 C23 C34 C45 C56 C6集成功率放大器TDA2030。
RP为碳膜电位器。
C1、C2为电解电容器,耐压为16V,C3、C4、C5为瓷介电容。
R1、R2、R3为碳膜电阻,额定功率为1/8W。
R4为碳膜电阻,额定功率为1/4W。
VD1、VD2为IN4007小功率整流二极管。
三丶元器件的安装元件分布图根据元件分布图上的元件分布将对应的元器件放置在对应的位置。
由于TDA2030输出功率较大,因此需加散热器。
而TDA2030的负电源引脚(3脚)与散热器相连,所以在装散热器时,要注意散热器不能与其他元器件相接触。
四丶焊接的工艺焊接工艺的流程:按清单归类元器件—插件—焊接—剪脚—检查—修整。
语音放大器的原理图绘制要点和操作
统中。 ◆Link Project:连接其他类型的文件到当前设计库中。 ◆Properties:管理当前设计库的属性。 ◆Exit:退出程序系统。
三、文件管理
执行“File/New……”新建文件。
打“√”,显示所 有的文件类型
二、软件基本操作
图1-19 Protel99 SE的主程序启动界面
二、软件基本操作
图1-20 Protel99 SE的程序操作界面
二、软件基本操作
(2)Protel99 SE的关闭 方法一:执行菜单命令File/Exit; 方法二:单击主窗口标题栏中的关闭按钮。 在关闭主程序前要记得保存已编辑或修改的文件。 若文件被修改但忘记保存了,那么程序在退出前也会
弹出一个对话框询问用户是否保存修改。
图1-21 退出前的询问对话框
三、文件管理
3.文件管理
(1)打开和关闭设计文件
执行“File\Open……”,或单击主工具栏的打开文件夹按 钮,将打开设计文件库选择窗口。
打开设计 文件按钮
打开设计 文件菜单
改变路径
图1-22 “文件”菜单命令
图1-23 设计文件库选择窗口
二、软件基本操作
1.Protel 99SE的运行环境、安装及卸载
(1)Protel 99SE的运行环境 Protel 99SE对微机硬件要求不高,现在普遍
在使用中的电脑基本能满足其要求。Protel 99SE的运行环境包含软件环境和硬件环境。
二、软件基本操作
(2)Protel 99SE的安装
将Protel99 SE CD-ROM光盘插入CD-ROM驱动器内, Protel 99 SE安装向导将自动启动,并引导用户完成 Protel 99 SE的安装过程。
语音放大电路设计
一、语音放大电路的设计通常语音信号非常微弱,需要经过放大、滤波、功率放大后驱动扬声器; 要求:(1) 采用集成运算放大器LM324和集成功放LM386N-4设计一个语音放大电路;假设语音信号的为一正弦波信号,峰峰值为5mV,频率范围为100Hz~1KHz,电路总体原理图如下所示;具体设计方案可以参照以下电路:图4 语音放大电路 前置放大电路:采用同相比例放大器,放大倍数为:A V =1+100KΩ10KΩ=11带通滤波电路为:带通滤波器A1的放大倍数计算:A vf1=1+27KΩ100KΩ=1.27A vf2=1+27KΩ100KΩ=1.27则带通滤波器的放大倍数为:A V=A vf1∗Avf2=1.272=1.6129采用低通和高通二阶有源巴特沃斯滤波器器串联连接,按照设计要求低通滤波器截止频率为1KHz,高通滤波器截止频率大于100Hz:f high=12πRC=12π15K∗0.1μ=106Hzf low=12πRC=12π15K∗0.01μ=1061Hz功率放大电路:是一个三级放大电路:第一级为差分放大电路;第二级为共射放大电路;第三级为准互补输出级功放电路;外接元件最少的用法:静态时输出电容上电压为V CC2⁄,最大不失真输出电压的峰-峰值为电压V CC,最大输出P=(CC√2)2R L=V CC2R L=(1)仔细分析以上电路,弄清电路构成,指出前置放大器的增益为多少dB 通带滤波器的增益为多少dB前级放大器的增益为21dB,带通滤波器的增益为(2)参照以上电路,焊接电路并进行调试;a、将输入信号的峰峰值固定在5mV,分别在频率为100Hz和1KHz的条件下测试前置放大的输出和通带滤波器的输出电压值,计算其增益,将计算结果同上面分析的理论值进行比较;经过实际测量,前级放大器的实际增益约为20dB,带通滤波器的增益约为0dB;b、能过改变10K殴的可调电阻,得到不同的输出,在波形不失真的条件下,测试集成功放LM386在如图接法时的增益;调节电位器,可得功放的实际增益约为25dB;c、将与LM386的工作电源引脚即6引脚相连的10uF电容断开,观察对波形的影响,其作用是什么d、与6脚相连的10uF电容断开,会影响输出波形的质量,该电容的作用为对电源进行滤波,消除电源电压不稳定等造成的干扰;e、扬声器前面1000uF电容的作用是什么f、1000uF电容的作用是隔直通交,避免有直流分量流入扬声器而造成干扰;注意:1片LM324芯片有含有四个运放;集成功放采用LM386N-4;。
语音放大器电路设计
8W的语音放大器电路设计专业:电气工程及其自动化班级:班姓名:学号:指导老师:摘要设计一个对弱的语音信号具有放大能力的放大器电路,其规格如下:1)输入信号源为话筒舒服,幅度大小为0~5mV.2)最大输出公里为8W。
3)负载阻抗为8Ω4)频带宽度 BW=80~6000Hz。
5)非线性失真系≤3%(在BW内满功率下)。
6)设计具有音调控制功能。
在1KHz为0dB;在100HZHE 10kHz处又±12dB 的调节范围。
通过多级放大的方法进行设计和对各级的放大倍数调整,从而得到一个可以消除噪声影响的语音放大系统,要求效率高,对原声的失真程度小,输出的功率大。
语音放大器可以把一些弱小的声音信号进行放大,达到能够清晰辨认其内容。
关键词:多级放大,失真程度,噪声影响。
目录一、语音放大器的方案设计...................4 二、单元电路的设计.............................5 2.1——前置放大级的.. (5)2.2——音调控制器设计设计.....................................6 2.2.1——低频工作时原件参数计算...........................7 2.2.1.1——低频提升.......................................9 2.2.1.2——低频衰减.......................................10 2.2.2——高频工作时的原件计算.............................11 2.2.2.1——高频提升.......................................13 2.2.2.2——高频衰减.......................................14 2.3——功率输出级的设计...................................14 2.3.1—确定电源电压 (16)2.3.2——功率输出级的设计 (16)2.3.2.1——输出晶体管的选择...............................16 2.3.2.2——复合管的选择...................................17 2.3.2.3——电阻17R `R12的估算.............................17 2.3.2.4——确定偏置电路...................................17 2.3.2.5——反馈电阻 1314R R 、的决定 (18)三、语音放大器设计电路的总电路图 (19)四、 设计结论 (20)参考文献................................................20 附录(元件明细表) (21)语音放大器的设计语音放大器实际是一个典型的多级放大器,其原理框图如图1示。
喊话器工作原理
晶体三极管最重要的应用就是组成各种放大器, 把微弱的电信号进行放大。
如扩大器就是把话筒送出来的微弱电信号经过电压放大和功率放大,最后驱动喇叭发出较大的声音。
在这里介绍一个简单实用的由三极管等分立元件组成的喊话器功率放大电路。
这个电路也可以作有源音箱的放大器。
虽然现在广泛使用的是集成电路功率放大器,但是通过制做一个三极管功率放大器不仅能学到电路的基础知识,而且对了解集成电路功率放大器的工作原理也是十分有用的。
一、元器件及材料的准备表3所用的元器件如表3 所示。
在三极管的家族中,从它们的结构上来看,可以分为NPN型三极管与PNP型三极管两大类。
从三极管的符号中可以看到发射极有一个箭头,箭头所指的方向就是电流的方向。
NPN型三极管发射极箭头向外,而PNP型三极管发射极箭头向里。
因此可以明白NPN型三极管与PNP型三极管的工作电压和电流正好相反,这两类三极管是不能互换的,这在后边的制作中一定要注意。
电路中三极管VT3和VT4是一对推挽管,由于工作电流较大,所以要求它们的集电极最大允许电流不小于1A,集电极最大允许耗散功率不小于1W,这样放大器的输出功率可达1.5W左右。
也可以用其他中功率或大功率三极管代用。
二、电路的制作与调试图3- 1是喊话器的电原理图,图3-2是它的电路板安装图,图3-3是它的电路板元件图。
所有元器件的引线在安装前都应进行镀锡处理,这样才能保证焊接的可靠性。
对照图3-1、图3-2和图3-3,依次将电阻器、二极管、电容器、三极管装到电路板上。
电阻器在电路板上的安装孔距都是10mm,所以这些电阻器全部为卧式安装,可以贴近电路板。
驻极体话筒、电位器、扬声器要用导线连接到电路板上。
图3-1 喊话器电原理图图3-2 电路板安装图通电前要仔细进行检查, 尤其要注意三极管的型号与管脚不能搞错。
为了保险,可先在电阻器R8的旁边焊一导线(电路板上已留有位置)。
接通12V电源,测量三极管VT3的发射极电压,应为电源电压的一半左右,如果不合适,可调整电阻器R6的阻值。
音频放大器原理图
音频放大器原理图音频放大器已经有快要一个世纪的历史了,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,它还在不断地更新、发展、前进。
主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种,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地加以改进。
音频放大器简介进入21世纪以后,各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发展趋势。
从作为通信工具的手机,到作为娱乐设备的MP3播放器,已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。
陆续将要普及的还有便携式电视机,便携式DVD等等。
所有这些便携式的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。
高效率的音频放大器不只是在便携式的设备中需要,在大功率的电子设备中也需要。
因为,功率越大,效率也就越重要。
而随着人们的居住条件的改善,高保真音响设备和更高档的家庭影院也逐渐开始兴起。
在这些设备中,往往需要几十瓦甚至几百瓦的音频功率。
这时,低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。
音频放大器背景音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号,信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。
音频范围为约20Hz~20kHz,因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些,如低音喇叭或高音喇叭)。
根据应用的不同,功率大小差异很大,从耳机的毫瓦级到TV或PC 音频的数瓦,再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦,直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上,大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。
音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管,得到与输入电压成比例的输出电压。
正向电压增益通常很高(至少40dB)。
如果反馈环包含正向增益,则整个环增益也很高。
ISD4000系列语音芯片录放电路原理图
ISD4000系列语音录放电路一、 简述1. ISD4000系列语音录放电路分为以下三个系列:2. 4002-120/150/180/240 2、2.5、3、4分钟3. 4003-04/05/06/08M 4、5、6、8分钟4. 4004-08/10/12/16M 8、10、12、16分钟 4004系列独有的特性除前面介绍的ISD 语音电路主要特性外,4000系列独有的特性为: 1. 3v 单电源供电。
2. 内置微机串行通信接口。
二、 ISD4000系列芯片内部框图三 、管脚排列图/SS MOSI MISO VSSD NC NC NC NC NC NC VSSA VSSA AUDOUT AMCAPSCLK VCCD XCLK /INT RAC VSSA NC NC NC NC VCCA ANA IN+ ANA IN- NCVSSA RAC NC NC XCLK VCCD SCLK SS MOSI MISO VSSD NC NC NC NC VCCA ANA IN+ ANA IN- NCAMCAP NCAUDOUT NC VSSA VSSA NC NCXCLK AIN-AIN+ ACAPV CCA V SSA V SSD V CCDSCLK SS MOSI MISO INT RACAOUT引脚描述:电源(VCCA,VCCD): 为使噪声最小,芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线,并且分别引到外封装不同管脚上,模拟和数字电源端最好分别走线,尽可能在靠近供电端处相连,而去耦合电容应尽量靠近器件。
地线(VSSA,VSSD):芯片内部的模拟和数字电路也使用不同的地线。
几个VSSA尽量在引脚焊盘上相连,并用低阻通路连到电源上,VSSD也用低阻通路连到电源上。
同相模拟输入(ANA IN+): 录音信号的同相输入端,输入放大器可用单端或差分驱动。
单端输入时,信号由耦合电容输入,最大幅度为峰峰值32mV,耦合电容和本端的3KΩ电阻输入阻抗决定芯片频带的低端截止频率。
音频功率放大器原理图
音频功率放大器原理图
音频功率放大器是一种用于提高音频信号功率的电路,通常用于音响系统和放大器中。
它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号,从而驱动扬声器发出更大的声音。
音频功率放大器的原理图如下所示:
(在此插入音频功率放大器原理图)。
原理图中包括输入端、放大电路、输出端和电源端。
输入端接收来自音源的低功率音频信号,放大电路对该信号进行放大处理,输出端将放大后的高功率音频信号传送至扬声器,电源端则为整个电路提供所需的电源电压。
放大电路是音频功率放大器的核心部分,它通常由功率放大器芯片、电阻、电容和电感等元件组成。
功率放大器芯片是最关键的部分,它能够将输入信号进行放大,并输出到扬声器。
电阻、电容和电感则用于对输入信号进行滤波和匹配,以保证信号质量和稳定性。
音频功率放大器的工作原理是将输入的音频信号转换为相应的电压信号,并通过放大电路进行放大处理,最终输出为高功率音频信号。
这样的设计能够满足扬声器对音频信号的驱动需求,使得音响系统能够发挥出更好的音质和音量表现。
在实际应用中,音频功率放大器可以根据需要进行不同的设计和调整,以满足不同的音响系统和放大器的要求。
例如,可以根据功率放大器芯片的规格和电路参数进行合理的选择,以及根据扬声器的阻抗和灵敏度进行匹配,从而实现最佳的音频放大效果。
总的来说,音频功率放大器是音响系统和放大器中不可或缺的部分,它能够将输入的低功率音频信号转换为输出的高功率音频信号,从而驱动扬声器发出更大的
声音。
通过合理的设计和调整,可以实现更好的音质和音量表现,从而提升整个音响系统的性能和体验。
声控开关及放大器原理图
电缆测试电路作者: 点击: 98基本RC桥式振荡电路作者: 点击: 181用示波器观察振荡电路的输出波形,若输出无波形或输出波形出现明显失真,应调节Rp,使输出Vo为一失真较小的稳定正弦4管发射机原理图作者: 点击: 121图1 声控音乐门铃电路图该电路由传感器、放大器和音乐门铃三部分电路组成。
传感器B1采用压电陶瓷片,它能将接受到的声波信号转变成电信号。
电信号经过V1和V2二级放大后,V2的导通电流相当大,使触发端2接受到信号电流(相归于揿下按钮开关),音乐门铃由此工作。
调节R1、R2能提高声控灵敏度。
(二)元器件的选择声控音乐门铃部分无器件的选择饱和,在其集电极电阻R8两端产生一接近电源电压的高电平信号,触发记忆单元的IC。
由于谐振回路中电感Q值较高,其通带较窄。
因为家庭环境噪声大多在10kHz以下,又由于普通驻极体话筒的频响上限为十几kHz,故选频电路谐振频率确定为12kHz。
当IC被前级的高电平触发后,电路翻转,Q2端输出电平亦发生变化,使晶体管VT4状态发生变化从而触发双向可控硅VS导通或关断,完成了对电器的开关控制。
附图中的IC采用一片CMOS双D触发器CD4013。
为保证触发可靠,将其中一个D触发器接成单稳态电路,当第11脚接收到上升沿高电平信号时,由于VDl接地,使Q1变为低电平,Q1端输出变为高电平,并通过电阻R8给电容C5充电。
当c5上的电压充至S1端的转移电压时,使Q1端跳变回高电平,再去触发下一级D触发器构成的双稳态电路。
单稳电路的时间常数T≈0.7R9C5,按图中的数值,在3秒钟内只接受一个控制信号,可以有效地克服双稳电路由于触发原因引起翻转不稳定的缺点。
整机电路采用电容降压方式供电,不存在过热问题,功耗也有降低。
元器件选择与制作电感L1采用录音机用偏磁线圈骨架绕制,电感量为21mH,可调。
各三极管β值应大于100。
电路焊接无误后,先用低压电源调试。
将12V直流电压接在电容C6两端,同时将DW断开一极。
模拟电路实验语音放大器的设计(分析“电路”文档)共15张PPT
2. 设计目的及要求。
3. 总电路框图及总原理图。
4. 设计思想及基本原理分析(方案比较)。
5. 单元电路分析,元件介绍和元件参数计算。 6. 测试结果分析,调试过程中所遇故障的分析。 7. 设计过程的体会与创新点,建议。
8. 元件清单。 9. 附仿真报告。 10. 参考文献。
R3
R1
Ui
R2
A1
RW
R4
R5
A2
Uo
AU1=1+
R3 R1
= 1+10≈10
AU2=1+ RRW4≈ 1~100
AU=AU1 × AU2 ≈10~1000
二级同相放大器
带通滤波器(P120)
R8
R4
R7
R1
R5 R6
A2
Uo
Ui
A1
C1 C2 R2 R3
C3
C4
当R2=R3=R, C1=C2=C
2.麦克风要远离扬声器,否则产生啸叫。 3.功放要用散热片,测量时从小电压调起。 4.各单元电路分开焊接调试,最后进行系
统联调。
前置放大器(一) (P102)
R3
R3
R1
Ui R1
Uo
Uo
Ui R2
LM324
R2
LM324
同相放大器
AU =1+
R3 R1
反相放大器
AU = -
R3 R1
前置放大器(二)
fn
=
1 2πRC
Q
=
3
1 - Auf
当R5=R6=R, C3=C4=C
fn
=
1 2πRC
语音放大电路
电子技术课程设计————语音放大器的制作姓名:李随福学院:电气学院班级:自动化10-7学号:311008002116指导老师:王国东目录一、设计目的 (2)二、设计任务及要求 (2)三、实验设备及元器件 (3)四、设计步骤 (3)1.电路图设计方法 (3)2、设计的电路图 (4)五、直流电源与语音放大电路总体设计思路 (5)1、直流稳压电源 (5)2 语音放大器 (5)六设计内容与步骤 (8)1 前置放大电路的调试 (8)2有缘带通滤波电路的调试 (8)3功率放大的电路的调试 (9)4 系统联调 (9)5 试听 (9)七课程设计报告总结 (10)一、设计目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3掌握集成运算放大器的工作原理及其应用 4.掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法 5.掌握有源滤波器的参数计算及设计方法 6.了解语音识别知识二、设计任务及要求1 输入(AC ):U=220V ,f=50HZ ;2 语音放大器原理如下图;图2—1 语音放大电路框图图中各基本单元电路的设计条件分别如下: (1) 前置放大器:输入信号 Uid ≤100mv 输入阻抗 Ri ≥100k Ω 共模抑制比 KCMR ≥60dB (2)有源带通滤波器:带通频率范围 300Hz~3kHz (3)功率放大器:最大不失真输出功率 Pom ≥5W 负载阻抗 RL=4Ω信号输入 前置放大器有源带通滤波器功率放大器电源电压 +5V,+12V(4)输出功率连续可调:直流输出电压≤50 mV静态电源电流≤100mV3、在实验室MultiSIM10.0 软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。
三、实验设备及元器件1、装有multisim电路仿真软件的PC2、9v直流稳压电源各元件,LM7809一片,二极管in4007四个,1000uf电容一个,330uf电容一个。
话筒放大器电路图大全(六款话筒放大器电路设计原理图详解)
话筒放大器电路图大全(六款话筒放大器电路设计原理图详解)话筒放大器简称“话放”,是对话筒输入的信号进行放大的设备。
话放的全称是:话筒专用“前置”放大器,现在很多高档话放采用“电子管”放大,目的是要得到“电子管”的柔美韵味。
其实话放不仅仅是“功率放大”的单纯功能,很多还包含参量均衡、压缩器、幻向供电等等功能,特别是压缩器和参量均衡器。
很多话放设备还拥有高采集率的A/D模数转换器,将话筒的模拟信号转换成数字音频信号,输出AES等等数字音频格式。
话筒放大器的基本组成结构为压限器、均衡效果器、扑声消除器、嘶声消除器、噪声门等。
无论我们把话筒插在调音台上,声卡上,或是卡拉OK机上,这些设备都有一个(或多个)话放,那么,还有一种是独立工作的话放,他只负责把话筒信号放大并且进行一些必要的处理,然后变成线路输出信号再输出出去。
话筒放大器电路图设计(一)原理图如下图所示,采用MC2830形成语音电路。
传统的语音电路无法区分语音和噪声的输入信号。
在嘈杂的环境,往往是开关引起的噪音,为了克服这一弱点。
语音电路一级以上的噪声,这样做是利用不同的语音和噪声波形。
语音波形通常有广泛的变化幅度,而噪音波形更稳定。
语音激活取决于R6。
语音激活的敏感性降低,如果R6变化14K到7.0k,从3分贝到8分贝以上的噪音。
话筒放大器电路图设计(二)巧用NE5532作平衡输入话筒放大器电路图一般单端不平衡输入话筒放大器,无论指标做得多高,都无法抑制话筒引入的共模干扰信号,使信噪比受到局限。
这里介绍的采用NE5532高速运算放大器制作的平衡输入话筒放大器则无此缺点,信噪比可以做得很高,能满足专业级的要求,且电路简单,制作方便。
平衡输入话筒放大器的电路见下图所示。
电路核心为3只运算放大器,实际只要用两块运算放大器,还多出1只运放可移作它用,如作音调控制,或再添一块运算放大器组成两路平衡输人话筒放大器。
电路原理:由Cannon(卡依)插座平衡输入的话筒信号经Rl-R4组成的阻抗匹配和抗射频干扰网络后分别进入两只远放的同相输入端进行放大,R5-R7决定两只运放的增益(约为34dB)。
声控开关电路图及工作原理
声控开关电路图及工作原理
声控开关电路图如下:
```
+5V R1
| |
Mic ----|---- C1 ---------|----- multivibrator --- output
| |
|---- R2 -------|
| |
GND GND
```
工作原理:
1. 声源通过麦克风(Mic)输入电路,将声音信号转换为电信号。
2. 电容C1和电阻R1构成一个简单的RC电路,起到对声音
信号进行滤波的作用。
3. 电容C1滤波后的信号经过电阻R2输入到多谐振荡器(multivibrator)中。
4. 多谐振荡器产生一个固定频率的方波信号。
5. 多谐振荡器的输出通过一个增幅器放大后,可以用来驱动其他电路或设备。
整个电路的原理是:当有声音输入到麦克风时,声音会通过滤波电路和多谐振荡器,最终输出一个方波信号。
根据声音信号的强弱不同,方波信号的频率可以有所变化。
通过对方波信号进行进一步的处理,可以实现声音控制开关等功能。
multisim语音放大器设计.
《模拟电子技术基础》课程设计院系:物理与电气工程学院班级:11电信姓名:尹国栋学号:111102047指导老师:冯丽娜老师成绩:日期:2012年12月17日一.实验目的1、掌握集成放大电路的工作原理及其应用2、掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法3、了解语音识别知识二.实验步骤语音放大电路主要有信号输入、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器和输出。
该放大电路的原理框图如图:图1放大电路的原理框图1 前置放大前置放大电路亦为测量用小信号放大电路。
在测量用的放大电路中,一般传感器送来的直流或低频信号,经放大后多用单端方式传输。
前置放大电路是一个高输入阻抗,高共模抑制比,低漂移的小信号放大电路。
方案一:具有恒流源偏置的差分放大器具有恒流源偏置的差分放大器,常作为输入级或中间放大极。
差分放大器能有效地抑制零点漂移。
方案二:测量用放大器:测量用放大器由两个同相放大器和一个差动放大器组成,该电路具有输入阻抗高、电压增益容易调节、输出不包含共模信号等优点。
方案三:同相放大器:我们用两个同相放大电路的简单串联组合进行设计。
它也称为同相串联差分放大电路。
差分输入信号从两个放大器的同相端输入,可以有效的消除两输入端的共模分量,获得很高的共模抑制比和极高的输入电阻,因此这种电路常用作高输入电阻的仪用放大电路。
输入信号: uId≦10mv 输入阻抗: Ri≧100kΩ共模抑制比:KcMR≧60dB 方案一差放电路具有抗干扰,防止失真,性能稳定等优点,但其电路实现较为复杂,大大提高了技术难度。
在能够达到实验要求技术指标的同等条件下,尽量不与选用。
方案二和方案三电路实现简单,失真不大,也可满足实验要求。
其输入阻抗可用万用表测出。
本次实验选用方案三。
图2前置放大前置放大电路的理论放大倍数为100。
元件选择确定电阻R1~R5及放大倍数图2外电路电阻选定R2=R3=R5=R6=100KΩ取R4=R7=10KΩ,C1=C3=10uFC2=C4= 100pF则放大倍数A3=A1·A2=1002 滤波电路有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。
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目录1、课程设计目的 (1)2、课程设计内容和要求 (1)2.1、设计内容 (1)2.2、设计要求 (1)3、设计方案 (2)3.1、设计思路 (2)3.2、工作原理及硬件框图 (3)3.3、硬件电路原理图 (6)4、课程设计总结 (7)5、参考文献 (8)1、设计目的:①掌握电子电路的一般设计方法和设计流程;②学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图;2、设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):2.1、设计内容在电子电路中,输入信号常常受各种因素的影响而含有一些不必要的成份(即干扰),或者输入信号是不同频率信号混合在一起的信号,对前者应设法将不必要的成份衰减到足够小,而后者应设法将需要的信号提取出来。
而且随着社会的发展,在我们的日常生活中也经常会出现一系列的问题:如在检修各种机器设备的时候,我们要根据故障设备的异常声来寻找故障,这种异常的声响的频谱覆盖面往往很广;同时另外的一种情况我们在打电话的时候,有时往往因声音或干扰太大而难以听清对方的声音,这时我们就需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器。
而且语音放大电路目前的运用很广泛:适用于很多的家用电器上面的运用。
例如:便携式收音机、对讲机等很多方面的运用。
为了达到这样的一个目的,我们就要考虑到设计一个能识别300~3000HZ频率范围内的小信号放大系统,我们可以用设计一个集成运算放大器组成的语音放大电路。
2.2、设计要求查阅语音识别的相关资料,掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法,设计一个由集成运算放大器组成的语音放大电路。
电路要求:(1)前置放大器输入信号:Uid <=10mv,输入阻抗:Ri>=10k.(2)有源带通滤波器带通频率范围:300~3000Hz(3)功率放大器最大不失真输出功率:Pom>=5w负载阻抗:RL==4.根据设计要求和已知条件进行下面的分析,并计算和选取单电路的元件数:分析:(1)若要求输入电阻Ri大于10k,取R1=R2=51k,R3=2.4k,R4=20k,则前置放大器的增益Av为Av=1+R4/R3=1+20/2.4=9.3(2)对于二阶有源低通滤波器有:取R1=R2=R=8.2k,f。
=949Hz,Q=0.71Auf=(3Q-1)/Q=1.58C1=C2==1/(2*pi*f。
*R)=0.001uF对于有源高通滤波器,由于与低通完全的对偶,所以,R1,R2,C1,C2参相同。
(3)Cx=29 Rx=0.033UF3、语音放大电路设计方案3.1、设计思路语音放大电路一般由前置放大器、带通滤波器、功率放大器等组成,该电路图原理框图如下图:信号输入前置放大器带通滤波器功率放大器图1 语音放大原理框图3.2、工作原理及硬件框图3.2.1、前置放大器:前置放大器亦为小信号放大器。
在典型情况下,从拾音器获得的有用信号的最大幅值仅有几毫伏,而共模噪音可能达几伏。
因此前置放大器应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大器。
如图2:图2 前置放大器3.2.2、有源带通滤波器有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。
它有很多种,在实际应用中还需要将一定频率段的信号通过,我们要设计的语音放大电路是需要有源带通滤波器。
因此我们可以参考二阶有源低滤波器(LPF)或二阶有源高通滤波器(HPF)电路来设计。
(1)二阶有源:LPF的其本原理.它是利用集成运算放大器与RC低通电路一起,可以组成有源滤波器,以提高带通电压放大倍数和带负载能力,而我们为了使滤波特性更接近理想情况,就采用二阶低通滤波器(塞伦–凯型低通滤波电路)来代替一阶有源低通滤波器。
该电路的优点:电路性能稳定,增益容易调节。
工作原理:输入电压U i经过两级RC低通电路以后,再接到集成运算放大的相同输入端,因此在高频段对数幅频特性以—40dB/十倍频速度下降,与一阶低通滤波的—20dB/十倍频的下降速度提高了一倍,即斜率的绝对值大一倍,因而与理特性更为接近殊性。
将第一个电容C接到输出端相当于在二阶有源滤波电路中引入一个反馈,其目的是为了使输出电压在高频段迅速下降,但在接近于带通截止频率f0的范围内又不致下降太多,从而有利于改善滤波特性。
电路的Q值为Q=1/(3-Aup),可见选取合适的Q值,能改善频率在f0附近的幅频特性,使之更接近理想特性。
(一般,提高滤波电路的阶数可以提高衰减斜率,使幅频特性逼近理想特性,当然这样电路的费用要提高。
)为了抑制尖峰脉冲,在反馈回路中可以增加电容C3,C3的容量一般为22PF—51PF。
该虑波器每节RC电路衰减—6dB/倍频程,每级虑波器衰减—12dB/倍频程。
(2)二阶有源HPF高通滤波电路的信号和阻断的信号正好与低通滤波电路相反, 其电路构成也几乎具有完全的对偶性,把LPF中的R1、R2和C1、C2位置互换就构成二阶HPF。
二者的参数表达式与特性也有对偶性。
(3)二阶有源带通滤波电路的基本原理从高、低通滤波电路的幅频特性和带通滤波电路和幅频特性可以看出,当低通滤波电路的通带截止频率高于高通滤波电路的通带截止频率时,将两种电路串联,即获得带通滤波电路。
它是为了允许某一段频带内的信号通过,而将此频带以外的信号阻断,为了干扰以便接收某一频带范围内的有效信号,而消除高频段及低频段的干扰和噪声。
在满足LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率的条件下把相同元件压控电压源滤波器的LPH和HPF串接起来就可以实现Butteworth通带响应,如图3所示,用该方法构成的带通滤波器的通带较宽,通带截止频率易于调整,因此多用做测量信号噪声比(S/N)的音频通带滤波器,如电话通令系统中,采用图3所示滤波器,能抑制低于300HZ和高于3000HZ 的信号,整个通带增益为8dB,运算放大器为LM741或LM324。
有源带通滤波器的设计条件为:带通频率范围:300HZ ~3000HZ语音信号经前置放大器放大后,必须有带通滤波器滤除带外杂波。
选定滤波器带通频率范围300~3000HZ,带通滤波器的中心频率f。
与品质因素Q分别为:f=949HZQ=f/BW=f。
/(fH-fL)=0.71显然Q〈10,该带通滤波器为宽带带通滤波器。
宽带带通滤波器由相同元件的有源高通滤波器(HPF)和有源低通滤波器(LPF)串联构成。
鉴于Butterworth滤波器带内平坦的响应特性,可选用二阶Butterworth带通滤波器。
电路图如图3:图3二阶Butterworth带通滤波器电路图中的参数可根据下式确定:Q=1/(3-Auf)=1/(2-Rb/Ra)f=1/(2×PI×R×c)Auf=1+Rb/Ra附图741模拟集成电路原理图3.2.3、功率放大电路:功率放大电路主要是向负载提供功率。
要求输出功率尽可能高,非线性失真尽可能小。
功率放大电路的形式很多,有双供电的OCL互补对称功率放大电路,单电源的OTL功率放大电路和变压器偶合功率放大电路等。
这些电路各有特点,下面用常用的集成功率放大电路。
TDA2003为单片集成功率放大器件。
其性能优良,功能齐全,并附加保护、消噪声电路,外接电路简单。
图4是TDA2003组成的功率放大电路,其中补偿元件Rx、Cx可按下式选用:Rx=20×R2 (1)Cx=1/(2×pi×R1×f。
) (2)式中:f是带宽-3dB,通常取Rx=29,Cx=0.033uF.图4 组成的功率放大电路在使用集成功率放大器时,应注意以下几点:1.均应安装适当的散热器。
2.必须在电源引脚旁加去偶电容,以放自激,调试时,并用示波器监视波形。
3.为防止功率放大电路对前级的影响,功放级的电源要单独连接,接线不要交叉并尽可能短。
3.3、硬件电路原理图图5电路原理图4、课程设计总结语音传输系统在当今社会起着非常重要的信息传输媒介作用。
本设计是对不同频率的声音信号进行检测、,最后要得到一个不带干扰的放大信号。
该电路可以在很多语音传输电路中得到广泛应用。
另外用该方法设计电路简单,成本低,性能稳定,该电路设计要求在300-3000HZ段的信号进行放大、检测,从实验结果来看性能非常稳定。
由此可见,该电路在实际应用中具有较强的生命力,且在其它频率段也可相应设计,具有较大的研究价值。
通过这次设计我学会了使用PRTEROL软件,对各种仿真软件有了一定的了解和掌握。
同时我发现自己还存在很多的不足,知识还是相当的缺乏。
此次设计让我对设计工作有了全新的认识——设计者必须有广泛的基础知识,缜密的思路以及认真地工作态度和坚定的毅力。
通过设计,发现自己的不足,找到了自己努力方向,改进方向。
同时更让我认识到理论和实践必须相结合,通过理论指导实践,在实践中理解理论。
这次课程设计也让我学会了很多,这其中包括专业方面的学习和自身能力方面的培养。
让我感受到查找资料、询问导师,都是非常有必要的,当然最要感谢的还是我的导师。
5、参考文献①童诗白.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,2002②张建华.数字电子技术.北京:机械工业出版社,2004③陈汝全.电子技术常用器件应用手册.北京:机械工业出版社,2005④毕满清.电子技术实验与课程设计.北京:机械工业出版社,2005⑤潘永雄.电子线路CAD实用教程.西安:西安电子科技大学出版社,2002⑥张亚华.电子电路计算机辅助分析和辅助设计.北京:航空工业出版社,2004。