扩音器电路设计

电子技术课程设计论文

---扩音器电路设计

院系：电气工程学院

专业：测控技术仪器

班级：1141

：徐航

学号：10

指导教师：强王军

2013年06月28 日

目录

第一章绪论 (1)

第二章系统总设计方案 (2)

2.1音频功放的简介 (2)

2.2音频功放的基本原理 (2)

2.3方案的确定 (3)

第三章仿真实验及硬件电路设计 (5)

3.1 仿真实验 (5)

3.2各工作区原理说明 (5)

第四章硬件安装及调试 (9)

4.1电路板的制作 (9)

4.2电路安装所需的元器件 (9)

4.3元器件的焊接 (10)

4.4焊接的注意事项 (11)

4.5成板的的调试 (11)

第五章总结与心得 (12)

致 (14)

参考文献 (15)

附录......................................................................................................... I

附录一：功率放大电路Protues仿真电路图 .......................................... I 附录二：功率放大电路Protel DXP电路原理图及PCB布线图 ............. III 附录三：腐蚀板图 ............................................................................. IV 附录四：电路板成品图........................................................................ V

第一章绪论

扩音器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。因此我们组选用9013作为前置放大器，使选择所需要的音源信号大到额定电平并且可以进行各种音质控制，以美化声音。随后，我们组采用LM386作为音频放大，因为LM386静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电，工作电压围宽，4-12V or 5-18V。外围元件少。电压增益可调，20-200，低失真。根据上述我们组的扩音器可由图1-1-1所示框图实现。

图1-1-1 音频功率放大器组成框图

第二章系统总设计方案

2.1音频功放的简介

进入21世纪以后，各种便携式的电子设备称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等扽。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类放大器别开发出来。它的最大特点就是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。

2.2音频功放的基本原理

音频功放实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。前置放大主要是完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。后一集的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频扩音器具有体积小、重量轻、调试简单、效率高、失真小、使用方便等优点，已经成为在音频领域中应用十分广泛的功率放大器。当它外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。见图2-2-1，为使外围元件最少，电压增益置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静

态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式特性:（1）静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电。（2）工作电压围宽，4-12V or 5-18V。（3）外围元件少。（4）电压增益可调，20-200。（5）低失真度。LM386部电路见图2-2-2。

图2-2-1 LM 386 外形与管脚排列

图2-2-2 LM386内部电路

2.3方案的确定

由小组成员设计相应的扩音器电路的电路图见附图2-1，我们采用LM386作为功率放大器，确定各级的增益分配，放大倍数Vs. dB 数0dB ：一般将信号电平（0dB ）即0.775V 作为衡量放大器灵敏度的参考标准。5mV 的dB 数为：dB 44)775.0/005.0lg(20-=。因为采用的集成芯片LM386，其输出功率为20W ，则负载上的电压为：V R P U L o L 136.12≈==

又话筒输入为5mV ，则整个电路的增益为20lg （13/0.005）=68dB 。考虑到音调级必要的衰减，增益为－2dB 左右。所以取整个电路的增益为70dB 。则各级的增益如下：

* 功放级：26dB （厂家给定的）

* 音调控制级：-2dB 。

* 前置放大级：44dB 。