音响放大器设计与制作
音响放大器的设计与制作
设计报告学院电子与信息学院课程名称电子电路课程设计设计题目音响放大器的设计与制作专业班级姓名学号指导教师时间音响放大器的设计与制作一、基本功能要求1、用集成电路设计与制作一个音响放大器。
2、要求输出功率P。
≥5W;频带50Hz~18KHz;负载8Ω。
3、非线性失真系数≤3%、噪声低。
4、满足任务要求的稳定电压。
二、方案论证:1.放大电路设计方案一:采用uA741运算放大器设计电路,uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一.应用非常广泛, 双列直插8脚或圆筒8脚封装。
工作电压±22V,差分电压±30V,输入电压±18V,允许功耗500mW。
方案2:采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“V o”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放,输出端V o的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。
方案选取:uA741是通用放大器,性能不是很好,满足一般需求,而LM324四运放大器具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,本设计放大倍数不高,LM324能达到f=10KHz的频响要求,故选用LM324四运放大器。
2.音频放大电路设计方案一:采用SL34集成功率放大器,SL34是低电压集成音频功放,功耗低、失真小,工作电压为6V,8负载时,输出功率在300mW以上。
主要用于收音机及其它功放。
方案二:采用LA4102集成功率放大器,LA4102在低压运用时具有较好的性能,其推荐工作电源为+9V。
当负载为8欧左右时,最大输出功率可达4.8W,闭环增益可达40dB,效率高且非线性失真小,输入阻抗约12k。
音响放大电路设计与制作教案(详案)
4、音响放大电路设计与制作教案(详案)第一章:音响放大电路概述1.1 音响放大电路的作用介绍音响放大电路在音响设备中的重要性解释音响放大电路的主要功能1.2 音响放大电路的种类介绍常见的音响放大电路类型分析不同类型音响放大电路的特点与应用第二章:晶体管放大电路2.1 晶体管的基本原理介绍晶体管的结构和工作原理解释晶体管的放大作用2.2 晶体管放大电路的设计介绍晶体管放大电路的基本组成部分讲解晶体管放大电路的设计方法与应用第三章:集成电路放大电路3.1 集成电路的基本原理介绍集成电路的结构和工作原理解释集成电路的放大作用3.2 集成电路放大电路的设计介绍集成电路放大电路的基本组成部分讲解集成电路放大电路的设计方法与应用第四章:功率放大电路4.1 功率放大电路的作用介绍功率放大电路在音响设备中的重要性解释功率放大电路的主要功能4.2 功率放大电路的设计介绍功率放大电路的基本组成部分讲解功率放大电路的设计方法与应用第五章:音响放大电路的制作与调试5.1 音响放大电路的制作流程介绍音响放大电路的制作步骤讲解制作过程中的注意事项5.2 音响放大电路的调试方法介绍音响放大电路的调试方法讲解调试过程中的技巧与问题解决方法第六章:音响放大电路的性能测试6.1 音响放大电路的测试指标介绍音响放大电路的主要性能测试指标,如增益、带宽、失真等解释各个测试指标的意义和作用6.2 音响放大电路的测试方法讲解音响放大电路的测试方法和设备介绍测试过程中的操作步骤和注意事项第七章:音响放大电路的优化与调整介绍音响放大电路的优化方法,如调整元件参数、选用优质元件等讲解优化方法的应用和效果7.2 音响放大电路的调整技巧讲解音响放大电路的调整技巧,如调整输入输出阻抗、调整增益等介绍调整过程中的注意事项和技巧第八章:音响放大电路的故障排查与维修8.1 音响放大电路的常见故障介绍音响放大电路的常见故障和原因分析故障的影响和解决方法8.2 音响放大电路的维修方法讲解音响放大电路的维修方法和工具介绍维修过程中的操作步骤和注意事项第九章:音响放大电路的应用实例9.1 音响放大电路在音响设备中的应用介绍音响放大电路在不同音响设备中的应用实例分析各个应用实例的特点和优势9.2 音响放大电路在其他领域的应用介绍音响放大电路在其他领域的应用实例,如汽车音响、公共场所音响等分析各个应用实例的特点和优势第十章:音响放大电路的发展趋势与展望介绍音响放大电路的技术发展趋势,如数字化、智能化等分析技术发展对音响放大电路的影响和挑战10.2 音响放大电路的市场应用前景介绍音响放大电路在市场上的应用前景和发展趋势分析音响放大电路的市场竞争和机遇第十一章:音响放大电路的安全与环保11.1 音响放大电路的安全注意事项介绍音响放大电路在使用和制作过程中的安全问题讲解安全注意事项和预防措施11.2 音响放大电路的环保考虑介绍音响放大电路对环境的影响讲解如何设计环保型音响放大电路第十二章:音响放大电路的项目设计实践12.1 音响放大电路设计项目的确定介绍如何确定音响放大电路设计项目讲解项目确定过程中的注意事项12.2 音响放大电路设计项目的实施介绍音响放大电路设计项目的实施步骤讲解实施过程中的技巧和问题解决方法第十三章:音响放大电路的创新与改进13.1 音响放大电路的创新思路介绍音响放大电路的创新方法和思路讲解如何提出创新的设计方案13.2 音响放大电路的改进实践介绍音响放大电路的改进方法和实践案例讲解改进过程中的注意事项和技巧第十四章:音响放大电路的产业现状与未来14.1 音响放大电路产业的现状介绍音响放大电路产业的整体现状和发展趋势分析音响放大电路产业的优势和存在的问题14.2 音响放大电路产业的未来展望介绍音响放大电路产业的未来发展趋势和机遇分析音响放大电路产业未来的挑战和应对策略第十五章:音响放大电路的教学与评估15.1 音响放大电路的教学方法介绍音响放大电路的教学方法和教学资源讲解如何进行音响放大电路的教学设计和实施15.2 音响放大电路的教学评估介绍音响放大电路的教学评估方法和指标讲解如何进行音响放大电路的教学评估和改进重点和难点解析本文主要介绍了音响放大电路的原理、设计、制作、测试、优化、故障排查、应用实例、发展趋势、安全环保、项目实践、创新改进、产业现状与未来以及教学与评估等内容。
音响放大电路设计与制作教案(详案)
4、音响放大电路设计与制作教案(详案)一、教学目标:1. 让学生了解音响放大电路的基本原理和作用。
2. 培养学生掌握音响放大电路的设计与制作方法。
3. 提高学生对电子元件选型、电路图绘制和焊接技能的应用。
二、教学内容:1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 音响放大电路的设计方法。
3. 音响放大电路的制作步骤。
4. 音响放大电路的调试与优化。
5. 音响放大电路的实际应用案例分析。
三、教学准备:1. 电子元件:晶体管、电阻、电容、耳机等。
2. 电路图绘制软件:如Protel、Altium Designer等。
3. 焊接工具与材料:焊锡、助焊剂、焊台、剥线钳等。
4. 音响设备:如音响、功放等。
四、教学过程:1. 讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
3. 分组讨论音响放大电路的制作步骤,包括电路图绘制、元件选型、焊接等。
4. 演示音响放大电路的制作过程,让学生跟随操作,锻炼动手能力。
5. 讲解音响放大电路的调试与优化方法,如调整放大倍数、音质调校等。
6. 分析音响放大电路的实际应用案例,让学生了解其在现实生活中的应用。
五、教学评价:1. 学生能熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生具备对音响放大电路进行调试与优化的能力。
4. 学生能分析音响放大电路在实际应用中的作用。
六、教学方法:1. 采用讲授法,讲解音响放大电路的基本原理与组成。
2. 采用案例分析法,分析音响放大电路的实际应用案例。
3. 采用实践教学法,让学生动手制作音响放大电路,培养实际操作能力。
4. 采用小组讨论法,分组讨论音响放大电路的设计与制作过程,提高团队合作能力。
七、教学步骤:1. 第一步:讲解音响放大电路的基本原理与组成,让学生了解音响放大电路的作用。
2. 第二步:引导学生学习音响放大电路的设计方法,如选择合适的放大器件、计算元件参数等。
音响放大器的设计与制作.ppt
设计任务分析
1、一般的音响放大器的结构有哪几个部分, 请画出音响放大器的结构框图?
音频 信号源
前置放大 器
音调控 制级
功率放 大器
扬声器
电源
设计任务分析
任务解读
1.要达到设计任务书中的各项技术指标,音响 放大器的基本结构框图中哪些电路是必须的?
设计任务分析
任务解读 2.高低音音调调节电路有哪些基本形式? 根据音调调节电路在整机中的位置,有衰减式, 负反馈式,衰减负反馈混合式三种电路形式, 普及式音响采用第三种电路形式
四、方案设计
——之设计步骤
稳压电源的设计可以分为以下三个步骤: (1)根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流Iomax,确 定稳压器的型号及电路形式。 (2)根据稳压器的输入电压,确定电源变压器副边电压u2的 有效值U2;根据稳压电源的最大输出电流I0max,确定流过电 源变压器副边的电流I2和电源变压器副边的功率P2;根据P2, 由相关资料查出变压器的效率η,从而确定电源变压器原边的 功率P1。然后根据所确定的参数,选择电源变压器。 (3)确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大 反向电压和滤波电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数, 选择整流二极管和滤波电容。
五、详细方案
稳压电路的设计( W7800、 W7900 系列)
W7800系列三端式稳压器输出正极性电压,一般有5V、 6V、9V、12V、15V、18V 、24V 七个档次,输出电流最大可 达1.5A(加散热片)。若要求负极性输出电压,则可选用 W79xx 系列稳压器。图3为 W78xx与w79xx系列的外形和接线 图,有三个引出端: 输入端(不稳定电压输入端) 标以 “1” 输出端(稳定电压输出端) 标以 “3” 公共端 标以 “2”
音响放大器设计设计文国能
1.1 设计名称:音响放大器1.2 设计任务:1.2.1 选定设计方案;1.2.2 完成单元电路的设计和主要元器件说明;1.2.3 完成硬件原理图设计和PCB图说明;1.2.4 安装各单元电路,要求布线整齐、美观;1.2.5 写出课程设计报告文档。
1.3 设计要求:1.3.1 设计一个音响放大器,使其具有话筒扩音、音量控制、音调控制、电子混响、卡拉OK伴唱等功能。
1.3.2 该音响放大器可以不失真地放大声音信号。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
1.3.3 主要技术指标如下:额定功率P O≥0.3W(r<3%);负载阻抗R L=10Ω;频率响应f L=50H Z,f H=200H Z;输入阻抗R i>>20KΩ;音调控制特性1KHz处增益为0dB、125Hz和8KHz处有±12dB的调节范围,A VL=A VL≥20dB。
2设计方案及原理说明2.1 设计方案及工作原理说明:本设计由语音放大器、电子混响器、混合前置放大器、音调控制器及功率放大器五部分组成。
此设计方案具有使用元件少,电路简单明了等特点。
其工作原理如下:当语音信号由话筒输出后,进入语音放大器放大并传入电子混响器产生混响效果。
混响后的信号连同磁带放音机产生的信号一同进入混合前置放大器,并进行放大。
放大后的信号进入音调控制器,然后进入功率放大器进行功率放大后,由扬声器输出声音。
2.2 设计组成框图如下:图2.1.12.3 产品说明音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。
长期以来,高品质音频放大器的工作类别,只限于A 类(甲类)和AB类(甲乙类)。
其原因在于过去只有电子管这样的器件,B类(乙类)电子管放大器产生的失真使它们甚至在公共广播用时都难于被人们所接受。
所有的自称为高保真放大器均工作于推挽式的A 类(甲类)。
随着半导体器件的出现和发展,放大器的设计得到了更多的自由。
就放大器的类别而言,已不限于A类(甲类)和AB类(甲乙类),而出现了更多类别的放大器。
音响放大电路设计与制作教案(详案)
一、教学目标1. 了解音响放大电路的基本原理及其作用。
2. 学会使用常用电子元件进行音响放大电路的设计与制作。
3. 掌握音响放大电路的调试与优化方法。
二、教学内容1. 音响放大电路的基本原理与组成。
2. 常用电子元件的选择与使用。
3. 音响放大电路的设计步骤。
4. 音响放大电路的制作方法。
5. 音响放大电路的调试与优化。
三、教学准备1. 教学器材:电脑、投影仪、音响设备、电子元件、电路板、multimeter 等。
2. 教学软件:电路设计软件(如Altium Designer、Cadence 等)。
四、教学过程1. 导入:通过播放一段音乐,引导学生思考音响设备是如何放大声音的。
2. 理论讲解:讲解音响放大电路的基本原理与组成,常用电子元件的选择与使用。
3. 实例分析:分析一个简单的音响放大电路设计案例。
4. 实践操作:学生分组进行音响放大电路的设计与制作。
5. 成果展示:每组展示自己的音响放大电路作品,分享制作过程中的经验与教训。
6. 调试与优化:指导学生使用multimeter 等工具对音响放大电路进行调试,优化电路性能。
五、教学评价1. 学生能够熟练掌握音响放大电路的基本原理与组成。
2. 学生能够独立完成音响放大电路的设计与制作。
3. 学生能够对音响放大电路进行调试与优化,提高电路性能。
六、教学方法1. 采用“理论+ 实践”的教学模式,使学生在动手实践中掌握音响放大电路的设计与制作。
2. 利用电路设计软件,进行虚拟仿真,帮助学生更好地理解音响放大电路的工作原理。
3. 采用分组合作、讨论交流的方式,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
七、教学步骤1. 音响放大电路的基本原理与组成:讲解音响放大电路的工作原理,介绍其主要由功放芯片、音源信号处理电路、功率输出电路等部分组成。
2. 常用电子元件的选择与使用:介绍如何选择合适的功放芯片、电阻、电容等元件,并讲解其作用。
3. 音响放大电路的设计步骤:讲解如何根据音源信号的特性进行电路设计,包括放大倍数、频率响应等参数的计算。
如何设计一个简单的音频放大器
如何设计一个简单的音频放大器音频放大器是一种常见的电子设备,用于放大音频信号。
它能够增加音频信号的强度,以便更好地驱动扬声器或耳机,从而提升音频效果。
设计一个简单的音频放大器并非难事,下面将介绍一种基本的设计方案。
材料清单:1. 声音源(如音频输入信号)2. NPN型晶体管(如2N2222)3. 电容器(如100μF)4. 电阻器(如10kΩ)5. 扬声器/耳机步骤:1. 准备工作:首先,确认所需材料齐全。
确保晶体管型号与设计兼容,以及电容器和电阻器的额定值符合要求。
2. 安装电路:将晶体管、电容器和电阻器组装成电路。
声音源连接到晶体管的基极,将其与电容器的一端相连。
另一端连接到电阻器并与地线相连。
晶体管的发射极连接到地线,而集电极连接到扬声器/耳机。
3. 调整电路:调整电阻器的阻值以达到适当的放大效果。
可以通过更改电阻器值来调整放大器的增益。
增大阻值可以提高放大器的增益,减小阻值则会降低增益。
根据实际需要,进行适当的调整。
4. 连接电源:将电源连接到电路。
请确保电源电压适配设计要求并正确连接正负极。
5. 测试音频放大器:连接音频源和扬声器/耳机,然后测试音频放大器的效果。
播放音频源,观察扬声器/耳机是否能够放大信号并发出声音。
根据需要,可能需要对电阻器进行进一步的调整以获得最佳音质。
总结:通过以上步骤,我们可以设计一个简单的音频放大器。
即使是一个初学者也能够轻松地完成这个设计。
当然,这只是一个基本的设计方案,还可以根据个人需求进行改进和调整。
不过在进行任何电子设备的设计和制作过程中,请务必注意安全,并确保符合电路和元器件的规格要求。
音响放大器课程设计与制作分析
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学会音响放大器的设计方法和技 巧
培养学生团队合作和沟通能力
课程设计内容
课程目标:掌握音响放大器的基本原理、设计方法和制作技巧 课程内容:包括音响放大器的基本原理、设计方法、制作技巧、测试方法等 课程形式:理论与实践相结合,包括课堂讲授、实验操作、项目设计等 课程考核:包括理论考试、实验操作、项目设计等,以综合评价学生的学习效果
制作质量检测
检测项目:音质、 音量、稳定性等
检测方法:使用 专业设备进行测 试
检测标准:符合 行业标准和客户 需求
检测结果:出具 检测报告,对不 合格产品进行整 改
04
音响放大器性能测试与评估
测试指标与方法
频率响应:测量放大器在不同频率下的 输出电压
动态范围:测量放大器输出信号的最 大和最小电压差
比等
测试方法:使 用专业测试设 备,如频谱分 析仪、示波器
等
评估标准:根 据行业标准或 用户要求进行
评估
优化建议:针 对测试结果, 提出改进方案, 如调整电路参 数、更换元器
件等
性能测试报告编写
测试目的:评估音响放大器的性能
测试结果:记录测试数据,分析测试 结果,得出结论
测试项目:频率响应、失真度、信噪 比等
未来发展方向与展望
智能化:音响放大器将更加智能化,能够自动调节音量、音质等参数 环保化:音响放大器将更加注重环保,采用节能、低噪音的设计 便携化:音响放大器将更加便携,便于携带和使用 网络化:音响放大器将更加网络化,能够通过网络进行远程控制和共享
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汇报人:
践成果等
课程设计评估
课程目标:掌握音响放大器的 基本原理和设计方法
小型音频功率放大器的设计与制作
小型音频功率放大器的设计与制作摘要:本文介绍了一种小型音频功率放大器的设计与制作。
通过选择合适的电子元器件和设计电路,实现了高性能、高稳定性的功率放大器。
具体设计过程包括选定电路拓扑结构、计算元器件参数、布局设计和选择合适的散热方式等。
最终,制作出一个功率输出达到10W,失真率小于0.5%的小型音频功率放大器。
该设计具有结构简单、制作成本低、性能稳定可靠等优点,适用于一些小型音响设备的增强性能。
关键词:音频功率放大器,电子元器件,拓扑结构,散热,失真率正文:一、概述音频功率放大器是音响设备中最常用的模块之一,它的作用是将低电平的音频信号放大到足够的功率,驱动扬声器发出声音。
在现代音响设备中,由于体积的限制,需要设计出更小巧、更高性能的功率放大器。
二、设计原理本文采用B类功率放大器作为设计基础,该结构具有功率损耗小、效率高等特点。
同时,为了保证电路的稳定性和可靠性,采用了负反馈的设计方法。
具体电路如下:(图1)通过分析电路可知,该放大器采用了共射极放大器和共集电极放大器相结合的拓扑结构,其中T1和T2为功率管,R2和R3为负反馈电阻,C1和C2为耦合电容,C3为输入直流隔离电容,C4和C5为滤波电容。
这样就可以在保证较高放大系数的同时,减少功率扭曲和干扰。
三、元器件选择和参数计算根据电路原理图,选择了以下元器件:(表1)在选择元器件后,通过测量和计算,得出所需的元器件参数:(表2)四、布局设计在元器件选择和参数计算完成后,需要进行布局设计,保证电路的排布合理、信号传输通畅、散热效果良好。
特别是功率管的散热问题需要特别注意。
布局设计如下:(图2)五、散热在功率管的选择和布局设计中,考虑了散热问题。
为了保证散热效果,采用了金属散热片和散热风扇相结合的方式。
同时,保证电路板与散热片之间的接触良好。
(图3)六、制作和调试完成布局设计和散热方案后,进行电路板制作和元器件的焊接。
在焊接过程中,需要保证焊接质量和元器件位置的准确性。
音响放大器
音响放大器的设计与制作第一章概述1.1 音响的介绍及音响的历史音响技术的发展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期,在不同的历史时期都各有其特点。
通过音响放大器设计,使我们认识到一个简单的模拟电路系统,应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。
信号源的作用是提供待放大的电信号,如果信号是非电量,还须把非电量转换为电信号,然后进入输入级,中间级进行电流或电压放大,再进入输出级进行功率放大,最后去推动执行机构做某项工作。
经过改革开放30年来的高速发展,我国电子音响行业取得了长足的发展,从单一的收音机到现在CD、VCD、DVD、多媒体音响、GPS、车载多媒体终端等百花齐放,涌现出了一批优秀企业。
即便是在经历了自然灾害、人民币升值、原材料大幅涨价等不利因素,我们仍有一大批企业以加强自主创新、优化产品结构、开拓新市场、加强经营管理为手段,面对困难,保持了较高的发展速度。
1.2 音响的作用意义音响放大器是将电信号还原成声音信号的一种装置,还原真实性将作为评价音箱性能的重要标准。
满足家庭需要,因为社会压力大,所以家里需要更能释放压力,怡情养性的Hi-Fi器材。
特别在中国,因为消费力的提高,在Hi-Fi上的投资会有一个较长的增长期。
而且中国人房子不大,车子少,旅游也不多,所以Hi-Fi和家庭影院会是一种很好的娱乐方式。
第二章电路方案的比较与论证2.1 放大电路的比较与论证方案一:采用uA741运算放大器设计电路,uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一,应用非常广泛,为双列直插8脚或圆筒8脚封装。
工作电压±22V,差分电压±30V,输入电压±18V,允许功耗500mW。
方案二:采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
实验五 音响放大器的设计
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电路与电子线路实验2第 5 次实验实验名称:音响放大器的设计院(系):吴健雄学院专业:姓名:学号:实验室: 实验组别:同组人员:实验时间:评定成绩:审阅教师:一、实验目的1、了解实验过程:学习、设计、实现、分析、总结。
2、系统、综合地应用已学到的模拟电路、数字电路的知识,在单元电路设计的基础上,利用Multisim软件工具设计出具有一定工程意义和实用价值的电子电路。
3、通过设计、调试等环节,增强独立分析与解决问题的能力。
二、实验内容设计一个音响放大器,要求实现话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作)等功能。
1、基本要求功能要求:话筒扩音、音量控制、混音功能额定功率:0.5W(失真度THD≤10%)负载阻抗:8Ω频率响应:fL≤50Hz ,fH≥20kHz输入阻抗:20kΩ话音输入灵敏度:5mV2、提高要求音调控制特性:1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。
3、发挥部分可自行设计实现一些附加功能。
三、电路设计1、项目分析1)话音放大器①话放的输入音源采用驻极体话筒;②话放增益一般为5~10倍左右,可采用同相放大器实现;③由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20k,所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到10kHz)。
其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
2)混合前置放大器① 混合前置放大器的作用是将放大后的话音信号与Line In (输出MP3作为背景音乐信号源)信号混合放大,起到了混音的功能;② 使用加法器实现信号的合成。
3)功率放大① 功率放大的作用是给音响放大器的负载提供一定的输出功率;② 当负载一定时,希望输出的功率尽可能的大,输出信号的线性失真尽可能的小,效率尽可能的高;③ 常用形式有OTL 电路和OCL 电路等。
4)电路结构框图5)电路增益分配(1)输出功率:W P o 5.0= (2)负载:Ω=8L R (3)对应输出电压:由公式L o o R U P /2=得:V R P U L o o 2== (4)电压增益:已知输入电压mV U i 5=,则电压增益400/==i o V U U A (5)方法倍数分配:2、电路原理图1)话音放大器话音放大器由如图所示电路组成,即由A1组成的同相放大器,具有很高的输入阻抗,能与高阻话筒配接作为话筒放大器电路。
音响放大器电路设计与调试
音响放大器电路设计与调试1.设计目标1.1 音响放大器的设计要求具有电子混响延时,音调输出控制,卡拉OK伴唱,对话筒与录音机的输出信号进行扩音。
已知条件:+Vcc=9V,话筒(低阻20Ω)输出电压值5mv,录音机的输出信号100mV。
电子混响延时模块一个,集成功放块LA4102一块,8Ω/2W负载电阻RL一只,8Ω/4W扬声器一只,集成运放LM324一块。
1.2 主要技术指标额定功率P0MAX=1W,负载阻抗RL=8Ω,输入阻抗Ri〉〉20KΩ频率响应fL~fH=40HZ~10KHZ音响控制特性1KHZ处的增益为0db,100HZ和10KHZ处有12db的调节范围A VL=A VH≥+20db2.音响放大器各部分的作用2.1话筒放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右,而输出阻抗达到20KΩ(亦有低输出阻抗的话筒,如20Ω,200Ω等),所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达10KHZ)其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。
2.2功率放大器功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能大。
功率放大器有常见的单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。
有集成运放和晶体管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器芯片。
在此设计制作中采用LA4102型集成音频功率放大器。
3.设计过程首先确定整机电路的级数,再根据各级的功能及技术指标要求分配电压增益,然后分别计算各级电路参数,通常从功放级开始向前逐级计算。
本设计已给定了电子混响器电路模块,需要设计的电路为话筒放大器,混合前置放大器、音调控制器及功率放大器。
根据题意要求,输入信号为5mv时输出功率的最大值为1w,因此电路系统的输出电压U0为 2.83V(根据P0=I0*U0可算得U0=■≈2.83V),总的电压增益AU=U0∕UI=2.83 1000/5=566,由于实际电路中会有损耗,故取AU=600,各级增益分配。
音响放大器设计与制作
初始条件:功率芯片 TDA2030A运算放大器 LM324N二极管 1N4001二极管等要求完成的主要任务:一、设计任务利用分离元件或集成电路制作一个音响放大器,可以放大话筒信号或毫伏级音频信号。
二、要求(1)技术指标如下:(2)a.输出功率:0.5W;b.负载阻抗:4欧姆;c.频率响应:f L~f H=50Hz~20KHz;d.输入阻抗:>20K欧姆;e.整机电压增益: >50dB;(3)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号);(4)电路要求有独立的功率放大级。
时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 电路工作模块的选择 (1)1.1放大电路的选择 (1)1.1.1采用uA741运算放大器设计电路 (1)1.1.2采用LM324通用四运算放大器 (1)1.1.3方案选取 (2)1.2 功率放大的选择 (2)1.2.1 OTA互补对称功率放大器 (2)1.2.2 用芯片TDA2030实现 (3)1.2.3 方案选取 (3)2 核心元器件介绍 (4)2.1 LM324的介绍 (4)2.2 TDA2030的介绍 (5)2.3 驻极体话筒的介绍 (6)3 整体电路设计 (8)3.1 语音放大器的基本构成 (8)3.2 实验总体电路图 (9)3.3 话筒模块的工作原理 (9)3.4 前置放大的工作原理 (10)3.5功率放大的工作原理 (10)4 主要参数计算 (12)4.1 前置放大电路 (12)4.2 功率放大电路 (12)5软件仿真过程 (13)5.1前置放大的仿真与参数分析 (13)5.2 功率放大的仿真与参数分析 (13)6 心得体会 (15)7 元件清单 (16)8 参考文献 (17)摘要音响在日常生活中使用很广泛。
本文主要介绍了音响的构成、功能、及工作原理,它由TDA2030芯片所组成的功放电路,LM324四运放大器为前置放大和音调放大构成,本身具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点。
音频功率放大器设计方案与制作
音频功率放大器设计方案与制作
一、音频功率放大器的简介
二、原理
音频放大器采用一种称为“负反馈”的技术。
这种技术是指从输出端反馈输入端的一小部分,以抑制非线性的音频信号,从而改善信号失真。
负反馈将小部分信号重新发送回输入端,并将其与未受到反馈的输入信号混合,从而减少了输入信号的失真。
三、设计方案
1.首先,定义音频放大的输入和输出信号。
输入信号是音频源(如mp3播放器,CD播放器等)的音频输出,而输出信号是驱动扬声器的音频信号。
2.设计一款可以支持不同音频输入信号的放大器,要求输入信号的音量可以在一定范围内调整。
3.设计出一个具有负反馈技术的复杂电路,实现放大器的音频信号放大功能,可以有效抑制信号失真。
4.确定所需要的元件,制定相关元件购买清单,并安排相关元件的采购工作。
5.安排面板绘制,将电路图放置在面板上,使组装更加方便。
6.组装完成,为放大器两端的输入输出连接接口,进行绝缘处理。
音响放大器课程设计与制作(1)
音响放大器课程设计与制作(1)音响放大器课程设计与制作一、课程介绍音响放大器课程是电子工程专业的一门重要课程之一。
本课程旨在让学生了解各种音响放大器的原理、性能和特点,掌握各种放大器电路设计的基本方法和技巧,并完成一款普通功放的设计和制作。
二、教学目标1.理解各种放大器的原理、性能和特点;2.掌握各种放大器电路设计的基本方法和技巧;3.能够独立设计并制作一款普通功放;4.培养学生的实践能力和团队合作精神。
三、教学内容1.音响放大器基础知识:1.1 放大器的分类;1.2 放大器的参数与性能;1.3 放大器的基本电路;1.4 放大器的负反馈和电源。
2.音响放大器的设计:2.1 毫伏表和万用表的使用;2.2 模拟电路设计的基本原理和方法;2.3 放大器的总体设计和电路分析;2.4 电路仿真与优化。
3.音响放大器的制作:3.1 零部件的选择与采购;3.2 印制板的设计与制作;3.3 销量测试和校正;3.4 故障排除与维修。
四、实践环节1.参观大型音响设备,了解音响放大器的应用和市场需求;2.测量实验基准电路的性能参数,并根据实验结果对电路进行优化;3.进行实际电子器件的焊接和装配,建立一个完整的音响放大器;4.测试音响放大器的性能指标,并进行校正和优化;5.设计一些样例电路,提高学生的创新和实践能力。
五、教学方法1.讲授理论知识:融入多媒体教学,以案例和实例讲解;2.课堂互动:组织学生讨论、提问、解答,并设计小组合作;3.大量实践:手工制作音响放大器电路板并测试。
4.以比赛形式鼓励学生思考、创新。
六、教学效果1.学生通过本课程,能够深刻理解各种放大器电路的原理、性能和特点;2.学生掌握各种放大器电路设计的基本方法和技巧,并能独立设计并制作一款普通功放;3.学生的实践能力和团队合作精神得到了很好的培养和提高。
七、总结本课程既注重人才培养,也重视实践操作,将理论与实践结合,使学生能够加深对放大器电路的认识,激发创新潜能,从而达到提高学生职业素质和开发实用技能的目的。
音响放大器课程设计与制作
音响放大器的分类
按照工作原理 分类:有源放 大器、无器、小功
率放大器
按照输入信号 分类:模拟放 大器、数字放
大器
按照用途分类: 专业音响放大 器、家用音响 放大器、汽车
音响放大器
音响放大器的主要性能指标
频率响应:表 示音响放大器 在不同频率下
的输出能力
信噪比:表示 音响放大器输 出的信号与噪
电路设计与仿真
电路设计:根 据需求选择合 适的元器件和
电路结构
仿真软件:使 用仿真软件进 行电路模拟和
优化
电路调试:根 据仿真结果进 行电路调试和
优化
电路测试:进 行实际测试, 验证电路性能
和稳定性
制作过程记录与问题解决
设计阶段:确定放大器类型、电路原理图、元器件选择等 制作阶段:焊接、调试、测试等 问题解决:电路故障、元器件损坏、性能不佳等问题的解决 优化改进:根据测试结果进行优化和改进,提高放大器的性能和稳定性
功率放大级电路设计
功率放大级电路的作用:将音 频信号放大到足以驱动扬声器 的功率
功率放大级电路的设计原则: 高保真、高效率、低失真
功率放大级电路的组成:输入 级、中间级、输出级
功率放大级电路的常见问题: 失真、噪声、稳定性问题
反馈电路设计
反馈类型:正反馈、负反馈、混合反馈 反馈作用:稳定输出、提高增益、改善频率响应 反馈网络:电阻、电容、电感等元件组成 反馈参数:增益、相位、带宽等
经典音响放大器电路解析
电路组成:输入级、中 间级、输出级
输入级:信号放大,提 高信噪比
中间级:进一步放大信 号,提高功率
输出级:将信号转换为 音频信号,驱动扬声器
案例分析:某品牌音响 放大器电路设计特点及 应用效果
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课程设计任务书学生:专业班级:指导教师:工作单位:题目:音响放大器设计与制作初始条件:双运算放大器LM358,音频功放芯片TDA2030,电阻若干,电容若干,二极管若干,喇叭一个等等要求完成主要任务:利用分离元件或集成电路制作一个音响放大器,可以放大话筒信号或毫伏级音频信号。
设计的主要指标:(1)a.输出功率:0.5W;b.负载阻抗:4欧姆;c.频率响应:f L~f H=50Hz~20KHz;d.输入阻抗:>20K欧姆;e.整机电压增益: >50dB;(2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号);(3)电路要求有独立的功率放大级。
时间安排:1、十六周布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格试的要求;课设答疑事项。
2、十九周提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录第一章.绪论 (4)1.1引言 (4)1.2音频功率放大器概述 (4)第二章.设计方案选择 (5)2.1方案的选取 (5)2.1.1放大电路设计 (5)2.1.2音量控制器的设计 (6)2.1.3音频放大电路的设计 (6)2.1.4输入稳压源的选取 (6)2.1.5混响部分的处理 (7)2.2主要元件介绍 (7)2.2.1 LM324的介绍 (7)2.2.2 TDA2030的介绍 (9)第三章.设计与安装 (10)3.1 整体框图 .. (10)3.2 话音放大器与混合前置放大器的设计 (11)3.3 功率放大电路的设计 (12)第四章.仿真 (13)4.1 单独话放性能测试 (13)4.2 单独功放性能测试 (15)4.3 整体电路的性能测试 (16)4.4 仿真中的问题及解决方法 (18)第五章.安装与制作 (18)5.1焊接技术 . (18)5.1.1焊接注意事项 . (18)5.1.2电路板安装及焊接 (19)5.1.3电路板和元器件检查 (19)5.2调试 (20)第六章.心得体会 (21)原件清单 (22)参考文献 (22)第一章. 绪论1.1引言伴随着科学技术的迅速发展,人们生活水平的不断提高,对音频功率放大器的要求越来越高。
音频是多媒体中的一种重要媒体。
人能够听见的音频信号的频率围大约是 60Hz-20kHz 其中语音大约分布在300Hz-4kHz之,而音乐和其他自然声响是全围分布的。
如何通过分析仪器让音频功放达到更高的要许多人为之努力的永恒的课题,声音经过模拟设备记录或再生,成为模拟音频,再经数字化成数字音频,音频分析就是以数字音频信号为分析对象以数字信号处理的各种理论为分析手段,提取信号在时域,频域一系列特性的过程。
本文基于所学知识模拟制作音响功率放大器,践实所学知识掌握程度,并通过对所学知识来制造和改进相关产品,实际动手的过程中遇见了很多问题,但是在老师的指导和帮助下解决相应的问题。
同时在与同组人的讨论学习过程中加强可团队意识的培养,加强了相互间协调合作的能力,从而高质、高效的完成本项任务。
1.2 音频功率放大器概述音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。
1906年美国的德福雷斯特发明了真空三极管,开创了揉电声技术的先河。
1927年贝尔实验室发明了负反馈NFB(Negative feedback)技术后,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如“威廉逊”放大器,而1947年威廉逊先生在一篇设计Hi-Fi(High Fidelity)放大器的文章中介绍了一种成功运用负反馈技术,成为了Hi-Fi史上一个重要的里程碑。
60年代由于晶体管的出现,使功率放大器步入了一个更为广阔的天地。
晶体管放大器细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态围等特点,,各种电路也相应产生,如:“OTL (Output Transformer Less)”无输出放大器、“OCL(Output Capacitor Less)”放大器等。
直至70年代,晶体管放大技术的应用已相当成熟,各种新型电路不断出现,如:较成功地解决了负反馈电路的瞬态失真和高频相位反转问题的无负反馈放大电路;成功地将甲、乙放大器的优点结合在一起的超甲类放大电路;具有输出功率大、失真小的电流倾注式放大电路等等。
从而使晶体管放大器成为音响技术发展中的主流。
在60年代初,美国首先推出音响技术中的新成员——集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。
发展至今,厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。
第二章. 设计方案选取2.1方案的选择2.1.1 放大电路设计方案一:采用uA741运算放大器设计电路,uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一。
应用非常广泛,双列直插8脚或圆筒8脚封装。
工做电压±22V,差分电压±30V,输入电压±18V,允许功耗500mW。
方案二:采用LM324通用四运算放大器,双列直插8脚封装,它部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端,Vi-(-)为反相输入端,表示运放,输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
方案选取:uA741是通用的放大器,性能不是很好,满足一般要求,而LM324 四运算放大器具有电源电压围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,本设计放大倍数不高,LM324能达到f=10KHz的频响要求,故选用LM324四运放大器。
2.1.2 音量控制器的设计由于话筒信号可以相应的进行大小调节即在输入的时候就可调节,因此就不再音量调节部分。
2.1.3音频放大电路设计方案一:采用SL34集成功率放大器,SL34是低电压集成音频功效,功耗低、失真小,工作电压为6V,8Ω负载时,输出功率在300mW以上。
主要用于收音机记其他功放。
方案二:LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机中。
LM386电源电压4--12V,音频功率0.5W。
LM386音响功放是由NSC制造的,它的电源电压围非常宽泛,最高可使用到15V,消耗静态电流为4mA,当电源电压为12V时,在在8欧姆的负载情况下,可提供几百mW的功率。
他的典型输入阻抗为50K。
方案三:TDA2030芯片外接元件非常少,输出功率大,Po=18W(RL=4Ω),采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度,开机冲击极小,含各种保护电路,因此工作安全可靠。
主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。
DA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率,THD≤0.1%。
无疑,用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。
方案选取:本课题要求音响放大器的输入功率在5W以上,然而LM386达不到这种功率,故选用TDA2030.频率响应最低到最高为50Hz到20kHz;二点电源供电音频功率放大器已经达到所需要的指标。
并且他较少的元件组成单声道音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等特点,而BTL电路虽然也具有以上的功能,但制作复杂,不利于维修。
2.1.4输入稳压源的选取由于音响放大器的设计主要是运算放大部分还有音频放大部分,所以可以不做电源,用其他同学设计做好的直流稳压源或者用直接买的直流稳压电源就可以了。
2.1.5混响部分的处理由于资金还有时间等因素,发挥部分的混响部分就不做了,对输出结果没有多大的影响。
所以就省去不做。
图2-1 电路整体框图由于实际问题,所以最后实施的电路框图如下:图2-2 音频功率放大器组成框图2.2 主要元件介绍2.2.1 LM324的介绍LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。
与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。
该四放大器可以工作在低到 3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。
共模输入围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列见下图。
图2-3 LM324引脚图图2-4 LM324实物图LM324的特点:1.短跑保护输出。
2.真差动输入级。
3.可单电源工作:3V-32V。
4.低偏置电流:最大100nA。
5.每封装含四个运算放大器。
6.具有部补偿的功能。
7.共模围扩展到负电源。
8.行业标准的引脚排列。
9.输入端具有静电保护功能。
LM324的部结构如图2-5:典型原理图偏置电路对(所示为电路的四分之一)输出四个放大器共用图2-5 LM324部结构图LM324系列采用两个部补偿,二级运算放大器,每个运放的第一级由带输入缓冲晶体管Q21和Q17的差动输入器件Q20和Q18,以及差动到单端转换器Q3和Q4。
第一级不仅完成第一级增益的功能,而且要完成电平移动和减小跨导的功能。
由于跨导的减小,仅需使用一个较小的补偿电容(仅0.5pF),从而就可以减小芯片尺寸,跨导的减小可由将Q20和Q18的极电集分离而实现。
该输入级的另一特征是,在单电源工作模式下,输入共模围包含负输入和地,无论是输入器件或者差动到单端变换器都不会饱和,第二级含标准电流源负载放大器级。
2.2.2 TDA2030的介绍TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。
如图1所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。
该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。
并具有部保护电路。
意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。
电路特点:[1].外接元件非常少。
[2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。
[3].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
[5].含各种保护电路,主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。