数字控制音频放大电路--课程设计报告

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课程设计报告

课程名称：电子技术应用课程设计

设计题目：数控音频放大电路

专业班级： 10电气2班

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设计者：

学号：

指导老师：舒华、王峥

设计所在学期：大三第一学期

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设计成绩：

广州大学

机械与电气工程学院

2012年 9 月 29 日

数控音频放大器设计报告

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声音无处不在，人类对于声音的利用可以是无孔不入。特别是信息传递方面，最常见的如人与人之间的对话。但是有时候我们想把声音信息先保存下来等到有需要的时候再播放出来，而播放的机制好坏直接影响到声音信息的完整性与真实性，即和声音的失真率有关。所以声音播放机制的好坏关乎到信息传递的准确性。

再者，当今社会声音播放机制是随处可见，这足以证明现实社会对播放机制的需求量大，且渐渐地向失真较小的方向发展。人们在致力寻求失真最小的机制同时，也想该机制尽量简单小规模，因为这样才能广泛利用于各个领域。如电脑音箱、笔记本音响、广播、手机等。各个领域对于声音播放的要求又各有不同，所以本报告着重讨论研究失真较小的家用级播放机制。

最后，机制电路的设计对于设计者来说是一个不容易解决得问题。对于设计者技术方面要求犹为重要。设计者要尽可能地减少外界对机制的影响和电路内部的影响，综合考虑电路布局、功率和材料选择。设计者如果在任何一个环节出错都会导致播放机制不稳定乃至失真、震荡。因此选择这个电路作为讨论研究对象具有代表性意义，能使初级设计者更好地理解播放机制的工作原理，同时也是是初级设计者技术的试金石，是一个很好的锻炼台阶！

一、系统功能简述

二、简论本系统意义（创新性、实用性、课题特点）

电子产品趋向于自动化，智能化方向发展，人们想电子产品在满足其基本需要时，能具备智能化、人性化的体现。因此，在这样的市场需求下，电子产品发展已向智能化、人性化方向发展。

在这个大趋势的推动下，本系统在设计方面也加入了一些比较人性化的设计，如可视化音量级别，与数控音量调节。也许正是一个经常可以看到的简单功能，但这却是一个具有创新性意义的代表功能。以前播放机制，是用一个简单的电位器来调节的，基于以前技术的相对落后，与材料的缺乏。电位器不是为一个很好地解决方案，但是电

位器调节使得使用者对于使用系统，不能有一个比较形象的音量理解，看见的却是电位器指针的位置。但是可视化的音量显示能让使用有一个形象而且具体的了解，这更好的帮助使用者直观地准确地提高到某一个音量级别，当然这个是在音量级别的级差做得尽量小的时候最能体现出来。虽然本系统设计未能达到级差细化，但却是数控音量调节的原理体现。

再者，数控音量调节是，数电信号转换成模电信号的又一个重要体现。数模转换是有智能化控制中必不可少的一个环节，也是实现智能化控制执行机制的前级。因此，这些设计具有创新性意义。

但是，在具有创新性同时，不乏接近现实的实用性。本系统属于小型电路，设计使用对象是要求相对较低的家用音响。且零件花费相对较低，因此本设计能进入音频播放的大多数领域，普及到大大小小，各种各样的设备。

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音频放大设计课题具有开放性，发散性等特点。所以设计者可以自由发挥自己的创造能力，尽可能地完善与增加设计方案。基于这个课题这个特点，让设计者有很大的发挥空间，设计者可以随心所欲地设计属于自己的电路，不需要受框条的制约。电子设计需要的是创新的能力，这就要求设计者要站在一个发展的高度去看待问题，立足于实用，发展于创新，只有这样才能设计出一个成功的作品。而这个课题的特点正好迎合设计者的需求。经过这个课题，我相信设计者能更好地理解电子电路特点，为以后发展奠定坚实的基础。

三、方案选择的论证方案一：

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方案一中的TDA2822失真比较严重方案二中LM386电路比

TDA2822简单，容易调

试

（不采纳）（采纳）

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、

四、系统构图

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五、总电路图

实物布线图

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六、系统实现的基本原理和电路原理

（1）

该电路为电源整流滤波稳压电路，从交流220V输入首先经过220V-12V变压器变压，再经过整流桥整流，输出直流。然后用大电容与小电容组合成滤波电路，使电压波形较为平滑。但是这电压还是具有不稳定性，不能直接利用。因此需要稳压IC来稳定输出电压。

(2）

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该电路为前级放大电路，选用的芯片是LM324。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。当有音频信号输入到5端时接经过一个滤波的电容，过滤掉传输途中的杂波，一般取3uF-10uF。R5为下拉电阻，C9为滤波电容。Rf1与Rf2接反馈电阻接入端，C5为输出滤波电容。总电路组成一个同相比例放大电路。电路的电压放大倍数A V 也仅由外接电阻决定：A V＝1+R f/R5,R5的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。电容电阻的选取一定要合理，否则运放本身会产生自激震荡。对输入造成干扰，或者导致不能放大。

（3）

该电路为功放电路，电路中采用LM386功放芯片,它是专为低损耗电源所设计的功率放大器集成电路，可用电池作为供应电源，输入电压范围由4V－12V，无动作时仅消耗4mA电流，且失真低。用该芯片搭建功放外围元件也非常少。电路中R6与C8是对感性负载(喇叭)进行

相位补偿来消除自激的。1脚和8脚悬空处理，这样功放就默认内建增益为20db，在两脚之间相应加上适当的电容或电阻就可以增大其增益到最大200db。

(4)

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该电路图未数字模拟开关，当有数字信号输入到Q0、Q1、Q2端时，对应的X通道就会与COM O/I导通。因此在X端各并入电阻，在某一端接通时，相当于从13端开始，各级串加电阻，直至接通口。所以该芯片很适用于数字调阻电路，按如图接法，将3端与13端接入运放反馈电阻端，就能实现数字8级调控反馈电阻电路。即能直接调节运放的放大倍速。电路中使用10k的电阻，即反馈电阻范围为0－70k。