2.0结构有源音箱电路设计

开封大学机电工程学院《模拟电子技术》课程设计任务书设计题目 2.0结构有源音箱电路设计

适用专业电子信息工程技术、应用电子技术等

项目简介

使用IC运放和IC功放，完成2.0结构有源音箱的电路设计。功能要求：设置音量调节、低音和高音调节功能。具有负载短路保护和功率放大器过热保护功能，使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。

项目技术性能指标1．额定频率范围：20Hz～20kHz（±1dB）

2．额定输入信号电压：200mV（有效值）

3．额定输出功率：10W+10W（8Ω、1kHz、THD<1%）4．额定输入阻抗：≥20kΩ

5．非线性失真度（THD）：≤1%（8Ω、1kHz、10W）6．信噪比：＞80dB（不计权）

7．低音、高音调节范围：±6dB（100Hz、10kHz）

进度计划1.了解题目要求，搜集相关资料。

2.系统方案论证与选择，画出系统方框图，进行系统设计。

3.单元电路设计与计算。画出各单元电路图，计算电路参数和

元件参数，元器件选型，列出元器件清单。

4.画出完整的电路图。

5.对电路功能与性能是否达到设计要求进行评估，总结电路设

计的特点和需要改进的地方，简述改进的方案。

6.写出课程设计说明书。

指导教师董卫军

教研室

主任意见（签字）

目录

1概述

1.1音响的介绍

1.2音响的作用意义

1.3名词解释

2电路方案的论证与选择

2.1分立元件组成功率放大器

2.2集成功率放大器电路

2.3电路方案的选择

3核心元器件介绍

3.1LM1875的介绍

3.2直流稳压电源

4画出系统方框图

5单元各电路设计与计算

6画出完整的电路图

7心得体会

2.0结构有源音箱电路设计

1概述

1.1音响的介绍

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。

1.2音响的作用意义

细心观察我的身边，现在音响可以说是无处不在，做为一个现代人，我们已经离不开音响。它的出现与使用，丰富了我们的生活，而在实际生活中，它更是不可取代。娱乐、工作、学习……生活的方方面面都有它的身影。音响将我们的生活带入了一个全新的世界

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。

1.3名词解释

音响系统：包括3个环节：音源、功率放大器和音箱

有源音箱：又称为“主动式音箱”。通常是指带有功率放大器的音箱，如多媒体电脑音箱、有源超低音箱，以及一些新型的家庭影院有源音箱等。有源音箱由于内置了功放电路，使用者不必考虑与放大器匹配的问题，同时也便于用较低电平的音频信号直接驱动。一些有源音箱不仅将功放集成到音箱内，还将解码器也集成到音箱内部，可以直接接受数字信号，这就是数字有源音箱。虽

然从字面上看，有源音箱可以认为是必须插电源的音箱，但严格地说这个“源”应理解为功放，而不是指电源，因为有不少需要插电源却仍需外部功放推动的音箱，这些音箱显然不属于有源音箱。

2.0音箱：就是只有左、右两个声道的音箱,而不带有重音炮的音箱组合。

2.0音箱的左右两个箱体所采用的喇叭单元是完全对称的，左右的声音是趋于平衡的。一般来说，人声对于1.2KHz以下中低频的声音是比较敏感的，敏感程度会随着声波频率的升高而降低。2.0音箱为了将分频失真控制在人耳不易察觉并且功率一般很小的频段上，因此高频分频点通常设置在2.5KHz 左右。2.0音箱虽2.1音箱然没有那样的低音震撼力，但在人耳敏感的频段里衔接自然、音质更佳所以2.0音箱更适合播放音乐。

2电路方案的论证与选择

2.1分立元件组成功率放大器

电路由差分放大级、电压推动级和复合输出级构成。由分立元件组成的功放，如果电路选择得好，参数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能也很优良。许多优质功放均是分立功放。但只要其中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成功放。且为了不致过载、过流、过热等损坏元件，需要加以复杂的保护电路。在立元件组成功放中由三极管、二极管、电阻、电容等器件组成的核心电路，提供了自由调整的余地。

2.2集成功率放大器电路

集成功放电路成熟，低频性能好，内部设计具有复合保护电路，可以增加其工作的可靠性，尤其集成厚膜器件参数稳定，无须调整，信噪比较小，而且电路布局合理，外围电路简单，保护功能齐全，还可外加散热片解决散热问题。

2.3电路方案的选择

现在市场上有许多性能优良的集成功放芯片，如双运放NE5532，TDA2040，LM1875，TDA1514等。其中TDA2040功率裕量不大，TDA1514外围电路复杂，所以在集成功放设计中采用LM1875。

3核心元器件介绍

3.1LM1875的介绍

lm1875功放电路

lm1875是一款功率放大集成块！是美国国半公司研发的一款功放集成块！它在使用中外围电路少而且有完善的过载保护功能！它为五针脚形状！一针脚为信号正极输入二针脚为信号负极输入三针脚接地四针脚电源正极输入五针脚为信号输出LM1875制作功放电路如下LM1875采用TO-220封装结构，形如一只中功率管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。

LM1875主要参数

电压范围16～60V

静态电流50MmA

输出功率25W

谐波失真＜0.02%，当f=1kHz，RL=8Ω，P0=20W时

额定增益26dB，当f=1kHz时

工作电压±25V

转换速率18V/μS

单位增益带宽 5.5MHz

LM1875还具有高增益、快转换速率、宽功率带宽、大输出电压摆幅、大电流能力和非常宽的电源范围等特性，放大器采用内部补偿，使之在增益10或更高时均能稳定。LM1875可用于高品质音频系统、电桥放大器、立体声唱机、伺服系统放大器、仪器放大器等．LM1875的引脚排列如图所示：