音频放大器课程设计

课程设计说明书

课程设计名称: 模拟电路课程设计

课程设计题目: 音频放大器设计

学院名称：信息工程学院

专业：电子信息科学与技术班级：

学号：姓名：

评分：教师：

20 11 年3 月15 日

音频放大器设计

摘要

进入21世纪以后，各种便携式的电子设备成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。在一些电子设备中，常常要求放大电路的输出级能够带动较重负载，因而要求放大电路具有较高的效率，能够根据负载的要求提供足够的输出功率。

本系统是基于三极管元件设计而成的一种音频放大器，由前置放大电路、带通滤波电路、混频电路、功率放大电路和电源电路五部分构成。前置放大电路主要由差分放大电路构成，外加恒流源提供偏置，抑制电路的温漂，提高共模增益比。然后通过由一个二阶压控电压源高通滤波器和一个二阶压控电压源低通滤波器构成的带通滤波器，再接入一个混频电路（可加入背景音乐），最后通过电容耦合到功率放大电路中除去了直流对后级放大电路的影响。混频电路由一个简单的加法器构成。功率放大电路是由LM386这种低电压通用型集成功率放大器构成的单端输入电路，它能防止高频自激，并减小非线性失真。本次课程任务分为五人同时完成了各模板电路再单步调试然后进行系统组装，在实验室进行调试，整个过程涉及到理论计算，电路板布局，焊接技术，电子仪器的使用等一系列知识要点。

本方案基本上实现了由声音信号转变为电信号，经过语音前置放大电路放大再通过带通滤波器滤波，最后经过功率放大电路放大由喇叭发出声音。在接入5mv的频率范围内，可以在喇叭处发出声音，同时对咪头进行语音可以改变喇叭的语音效果，混频输入音乐背景，最后系统的效果相当于一个卡拉OK，具有放大语音的作用。

关键字：电子设备输出功率声音信号电信号放大

音频放大器设计

目录

前言 (1)

第一章设计内容及要求 (2)

第二章系统组成及工作原理

2.1 系统组成 (3)

2.2 工作原理 (4)

第三章功率放大电路设计

3.1 功率放大电路 (5)

3.2 模块组成及工作原理 (5)

第四章功率放大电路调试

4.1 实验与调试 (7)

4.2 测试结果与分析 (7)

第五章系统调试

5.1 实验与调试 (8)

5.2 测试结果与分析 (9)

结论 (11)

参考文献 (12)

附录一 (13)

附录二 (14)

前言

科学技术是第一生产力。以前的三次工业革命就使我们的社会发生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大，才能使一个名族变得富强。而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。电子课设是电子技术学习中非常重要要的一个环节，是将理论与实践相结合的环节，是真正锻炼学生实践能力的环节。

音频放大器已经有快要一个世纪的历史了，最早的电子管放大器的第一个应用就是音频放大器。然而直到现在为止，它还在不断地更新、发展、前进。主要因为人类的听觉是各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。为了满足它的需要，有关的音频放大器就要不断地加以改进。音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz～ 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应(驱动频带受限的扬声器时要小一些，如低音喇叭或高音喇叭)。根据应用的不同，功率大小差异很大，从耳机的毫瓦级到TV或PC音频的数瓦，再到“迷你”家庭立体声和汽车音响的几十瓦，直到功率更大的家用和商用音响系统的数百瓦以上，大到能满足整个电影院或礼堂的声音要求。这时，低失真、高效率的音频放大器就成为其中的关键部件。

第一章 设计内容及要求

〖基本要求〗

1. 将语音信号进行放大（单声道）

输入信号：v v m i 5≥

输出阻抗：Ω≥K 20Ri

共模抑制比：dB 60K CMR ≥

2. 语音滤波器（带通滤波器）：带通频率范围 300Hz-3KHz

3. 额定输出功率：1W P OM ≤ 负载阻抗：R L =8Ω

4. 电源电压：+5V 频率响应：300Hz--3KHz

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第二章系统组成及工作原理2.1 系统组成

电信号

图2.1 音频放大器流程图

本系统主要由语音前置放大电路、滤波电路、混频电路、功率放大电路、电源电路等5个模块组成。

1、语音前置放大电路

用一个LM324构成一个放大倍数稍微小点的放大器，作用是使咪头得到的信号前置放大。属于同相放大器，放大增益为11。

2、滤波电路

用一个下限为300Hz的高通电路与一个上限为3KHz的低通电路串联构成带通滤波电路，作用是过滤掉不相干的波。放大增益为1。

3、混频电路

用一个LM324构成一个简单运放器，作用是构成两个信号的叠加。放大增益为1。

4、功率放大电路

用一个LM386集成功率放大器构成的一个单端输入放大电路，作用是将混合信号的功率放大。电路的放大增益可利用滑动变阻器调节，理论要的放大增

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益为50。

5、电源电路

利用三端稳压器设计稳压电路，作用是为前面4个模块提供所需的电压.

2.2 工作原理

开始时声音信号通过咪头（话筒）被转化成为电信号，接着通过语音前置放大电路将功率较微弱的电信号进行足够的放大，然后通过滤波电路把一些对实验无用的、不相干的频率的波给过滤掉，从而只剩下我们需要的波，经过混频电路时，我们从外面输入另一个信号，然后两个信号进行叠加，再通过功率放大电路将混合信号的功率进行放大，从而得到功率足够大的信号来带动喇叭，最后经过喇叭把经过混合、放大的信号转化成功率较大的声音。