语音放大器设计实验报告

0
VEE
C10
220uF 0
C11 100nF
0
XSC4
A +_
B +_
Ext T rig +
_
图 1-2 实验原理图
XSC1
A +_
B +_
Ext T rig +
_
6
（二）实验原理 1) 前置放大器
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。典型情况下，音频信号的最大幅度可能仅 有若干毫伏，共模噪声可能高达几伏。所以放大器输入漂移和噪声等 因素对于总的精度致关重要，放大器本身的共模抑制比特性也相当重 要。因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗，高共模抑制比、低漂 移的小信号放大电路。
输
前
带
功
入
置
通
率
电
放图 1-1 语音滤放大电 放
前置放大器路可采用集成大运算放路大原器理，波框有图源带通滤大波器可采用 LPF
和 HPF 串联构成，功率放大电路选用集成功放。
设计的性能指标
通常语音信号非常微弱，需要经过放大、滤波、功率放大后才能
4
驱动扬声器发声。假设语音信号为峰峰值不大于 10mV 频率范围 100Hz~3kHz 的正弦波，要求驱动 8Ω1W 的扬声器。具体性能指标如 下：
图 1-5 是功率放大器的原理图
图 1-5 功率放大器原理图
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五、实验的主要元器件
（一）元器件清单
实验所需的元器件清单如表 1-1 表 1-1 语音放大器器件清单
型号 编 物资
或规格 号 名称
（或代用规格）
单 位
数 量
集成
1
LM324
块
1
运放
集成 TDA203
2
块
1
功放
0
电解
220uF/2
3
只
2
电容
图 1-3 是前置放大电路的原理图
图 1-3 前置放大电路的原理图 前置放大电路的仿真效果图见图 1-11,1-12,1-13，1-14，1-15。
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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。按通带 的性能可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。用低通滤波 器和高通滤波器串接起来也可以组成带通滤波器。
4
C1 150nF
9
C2
10
150nF 8
11
U1C
8
4
10
R8 LM324AD
10k¦¸
R9
10k¦¸
9 R10 2.4k¦¸
13
R11
12
2.4k¦¸ 11
11
U1D
14
4
C4 LM324AD 22nF
C3 13
0 22nF
XSC2
A +_
B +_
Ext T rig +
_
0 19
XSC3
A +_
3
5、培养市场素质、工艺素质、自主学习能力、分析问题解决问题的 能力以及团队精神；
6、培养文献查阅与综述和撰写课程设计报告的能力。
二、知识点和设计内容
本实验的知识点为分立元件放大器或集成运放、有源滤波器、集 成功率放大器；涉及电子电路各个模块之间的联合调试技术。
三、设计方案
语音放大器设计的基本设计思路 分析可知本语音放大器应包括输入电路、前置放大器、有源带通 滤波器、功率放大器、扬声器等几部分组成，如图 1-1 所示。
图 1-4 为有源带通滤波器的原理图
图 1-4 有源带通滤波器原理图
3) 功率放大器
功率放大的主要作用是向负荷提供功率，要求输出功率尽可能大， 转换效率尽可能高，非线性失真尽可能小。功率放大器的形式很多,有
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OCL 互补对称功率放大电路，OTL 功率放大电路，BTL 桥式推挽功率 放大电路和变压器耦合功率放大电路等。这些电路各有优点，可以根 据设计要求和设备条件综合考虑选用。本次在语音放大器的设计中本 人选用五端功放 TDA2030 应用的电路。
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四、实验原理与参考电路
（一）实验原理图如图 1-2
R3
1.2M¦¸
R1
6
120k¦¸
V2
2
2
5mVpk 1
3
3000 Hz 0¡ã
R2 110k¦¸
0
VEE VEE-12V 3
11 U1A
R4
1
100¦¸
4
VCC
LM324AD
VCC
12V
5
6
4
5
R5 100¦¸
R6 9k¦¸
11 U1B
7
LM324AD
B +_
Ext T rig +
_
12
VCC 12V
C6
TDA2030
1
22uF
15
17 2
R12 1k¦¸
R13 20k¦¸
14
C5 22uF
0
VCC
5
U2
4
3
R7 900¦¸
VEE -12V
C8 220uF
0
C9 100nF
0
R14
1k¦¸ Key=B
50%
16
20
R15
R16
1¦¸
8¦¸
18
C7 220nF
110k 1/8W
只
1
1 色环 3 电阻
20k 1/8W
只
1
1 色环 4 电阻
10k 1/8W
只
2
1 色环 5 电阻
9k 1/8W
11
只
1
1 色环 6 电阻
2.4k 1/8W
只
2
1 色环 7 电阻
1k 1/8W
只
1
1 色环
900Ω
只
1
8 电阻
1/8W
1 色环
100Ω
只
2
9 电阻
1/8W
2 色环 0 电阻
模拟电子技术课程设计 语 音 放
大 器
姓名：伍慧兰 学号：2015550828 班级：15 通信工程 1 班 指导老师：罗光明 目录
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2
语音放大器设计
一、设计目的
1、了解语音识别知识； 2、掌握集成运算放大器的工作原理及其应用； 3、掌握低频小信号放大电路、带通滤波器和功放电路的设计方 法； 4、培养应用现代工具对模拟电子系统进行仿真测试、制作调试、 故障检查及分析的能力；
5V
电解
22uF/25
4
只
2
电容
V
瓷片
220nF
5
只
1
电容
（224）
10
瓷片
150nF
6
只
2
电容
（154）
瓷片
100nF
7
只
2
电容
（104）
瓷片 8
电容
22nF （103）
只
2
可调 9
电阻
10k 1/8W
只
1
1 色环 0 电阻
1.2M 1/8W
只
1
1 色环 1 电阻
120k 1/8W
只
1
1 色环 2 电阻
1Ω 1/8W
只
1
2 扬声
1
器
8Ω 2W
Байду номын сангаас
只
1
本实验在实验前由于部分器件实验室没有提供，所以采取了性能 和量值都相差不大的元器件来替代，比如 9K 的色环电阻未提供，实 验采取 1K 的色环电阻替换。
（二）部分器件的使用介绍 1) LM324 芯片
LM324 系列器件带有真差动输入的四运算放大器。其芯片引
1、前置放大器：输入信号 Uid10mV；输入阻抗 Ri≥100kΩ 2、有源带通滤波器：通带 100Hz~3kHz；增益 Au=1 3、功放：最大不失真输出功率 Pomax≥1W；负载阻抗 RL=8Ω 4、输出功率连续可调；直流输出电压50mV；静态电源电流 100mA 5、电源电压：+5V，+12V，-12V
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脚图如图 1-6 所示。 它每一组运算放大器可用图 1-7 所示的符号来表示，它有 5 个