扩音机电路的设计--毕业设计

齐鲁理工学院

课程设计说明书题目扩音器的设计

课程名称模拟电子啊技术

二级学院机电工程学院

专业电气工程及其自动化

班级2015级

学生姓名沈坤

学号201510530039

指导教师

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设计起止时间：2016年12月12日至2016年12月16日

目录

第1章方案设计 (1)

第2章单元电路设计 (1)

2.1前置放大器的设计 (1)

2.2音调控制器的设计 (3)

2.2.1低频工作时元器件参数的计算 (5)

2.2.2高频工作时元器件参数的计算 (7)

2.3功率输出级的设计 (11)

2.3.1确定电源电压 (12)

2.3.2功率输出级设计 (12)

2.3.3电阻R17～R12的估算 (12)

2.3.4确定静态偏置电路 (13)

2.3.5反馈电阻R13与R14的确定 (14)

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参考文献 (15)

附录1总电路原理图 (17)

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扩音器的设计

摘要：很多场合（如商场、学校、车站、体育场等）都安装有广播系统，它的主要功能是播放音乐、广播通知和要闻。这些广播系统都含有扩音设备，用以把从话筒、录放卡座、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号。根据实际需要和放大器件的不同，扩声电路的设计也有很多种类。作为电子线路的课题设计，本课题提出的扩声电路性能指标比较低，主要采用理论课题里介绍的运算放大集成电路和音频功率放大集成电路来构成扩声电路。这种性能指标低的扩音器主要在于价格便宜，制作简单，不需要太多昂贵的集成块。

关键词扩声；音频功放；放大电路

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第1章方案设计

采用运算集成电路和音频功率放大集成电路设计一个对话筒输出信号具有放大能力的扩声电路。

其电路方框图如图1-1所示：

图1-1扩声电路原理框图

前置放大主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要宽，噪声要小；音量控制主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。

第2章单元电路设计

2.1前置放大器的设计

由于话筒提供发信号非常弱，故一般在音调控制器前面要加一个前置放大器。

该前置放大器的下限频率要小于音频控制器的低音转折频率，上限频率要大于音频控制器的高音转折频率。考虑到所设计电路对频率响应及零输入（及输入短路）时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。它是一种双路运算放大器，属于高输入阻抗低噪声集成器件。其输入阻抗高为104MΩ，输入偏置电流仅有50х10-12A，单位增益频率为4MHZ，转换速率为13V/us，用做音

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频前置放大器十分理想，其外引线图如图2-1所示

图2-1LF353外引线图

前置放大电路由LF353组成的两极放大电路完成，如图2-2所示。第一级放大电路的A u1=10，即1+R3/R2=10，取R2=10KΩ，R3=100KΩ。取A u2=10（考虑增益余量），同样R5=10KΩ，R6=100Ω。电阻R1、R2为放大电路偏置电阻，取R1=R4=100KΩ。耦合电容C1与C2取10uF，C4与C11取100uF，以保证扩声电路的低频响应。

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图2-2前置放大器

其他元器件的参数选择为：C3=100pF，R7=22KΩ。电路电源为±12V。

2.2音调控制器的设计

音调控制器的功能是，根据需要按一定的规律控制、调节音响放大器的频率响应，更好地满足人耳的听觉特性。一般音调控制器只对低音和高音信号的增益进行提升或衰减，而中音信号的增益不变，音调控制器的电路结构有多种形式，常用的典型电路结构如图2-3所示。

该电路的音调控制曲线（即频率响应）如图2-4所示。音调控制曲线中给出了相应的转折频率：F l1表示低音转折频率，F l2表示中音下限频率，F0表示中音频率（即中心频率），要求电路对此频率信号没有衰减和提升作用，F h1表示中音上限频率，F h2表示高音转折频率。

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图2-3音调控制器电路

图2-4音频控制器频率响应曲线f

Au-20d

1

F

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音调控制器的设计主要是根据转折频率的不同来选择电位器、电阻及电容参数。

2.2.1低频工作时元器件参数的计算

音调控制器工作时在低音时（即F

图2-5低频提升电路

图2-6低频衰减器

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页脚内容6 1、低频提升

由图2-5可求出低频提升电路的频率响应函数为

11218110)(0wl jw wl jw

R RRP R U U j i ++

⋅+-==ω式中， 1

711RP R C wL =，)()(10171012R R C R RP wL RP += 当频率F 远远小于F l1时，电容C 7近似开路，此时的增益为

8101R R R A RP L +=

当频率升高时，C 7的容抗减小，当频率F 远远小于F l1时，C 7近似短路，此时的增益为

8100R R A =

在F l1＜F ＜F l2的增益范围内电压增益衰减率为-20dB/10倍频，即-6dB/倍频（若40HZ 对应的增益是20dB ，则2⨯40HZ=80HZ 时所对应的增益是14dB ）

本设计要求中频增益为A 0=1（0dB ），且在100HZ 处有±12dB 的调节范

围。故当增益为0dB 时，对应的转折频率为400HZ （因为从12dB 到0dB 对应两个倍频程，所以对应频率是400HZ ）因此音调控制器的低音转折频率f 11=f l2/10=40HZ 。

电阻R 8，R 10及RP 1的取值范围一般为几千欧姆到几百千欧姆。若取值过大，则