音响放大器设计

模数电课程设计报告

课题名称：音响放大器设计

*名：***

学院：信息与通信工程学院

班级：自动化13-2BF

学号：***********

序号：04

指导老师：***

完成时间：2014年12月16 日

目录

1 音响放大器基本功能 (1)

2 音响放大器主要技术指标 (1)

3 音响放大器的基本组成 (1)

4 音响放大器的主要技术指标及测试 (4)

5 音响放大器整机试验电路原理图 (6)

6 音响放大器PCB图及实物图 (6)

7 电路板设计与制作注意事项 (7)

8 电路的安装和调试技术 (8)

9 心得与体会 (10)

10 参考文献 (13)

11 元器件清单 (13)

音响放大器设计

1 音响放大器基本功能

音响放大器基本功能主要有：话音放大、音调控制、音量控制、卡拉OK 伴唱。

2 音响放大器主要技术指标

音响放大器主要技术指标有：

（1）额定功率3.0≥o p W ；

（2）负载阻抗L R =10Ω；

（3）频率响应Z H L KH f Hz f 20,50==；

（4）输入阻抗Ω≥K Ri 20；

（5）音调控制特性1KHz 处增益为0dB 、125Hz 和8KHz 处有dB 12±的调节范围，dB A A VH VL 20≥=。

3 音响放大器的基本组成

（1）结构

图1 音响放大器结构组成框图

（2）各级电压增益分配

话放级 混放级 音调级 功放级

5mv

42mv 125mv 100mv 3v

图2 各级电压增益分配

（3）前置放大电路

图3 前置放大电路

5.81

V A 32

V A 8.03

V A 404

V A

（4）音调电路

图4 音响控制电路（5）功放电路

图5 功率放大器电路

4 音响放大器的主要技术指标及测试

（1）额定功率

音响放大器输出失真小于某一数值的最大功率为额定功率Pо。 测量方法：功率放大器的输出端接额定负载电阻L R ，逐步增大输

入电压i V ，直到Vo 的波形刚好不出现削波失真，此时对应的输出电压为最大输出电压，由L R Vo Po /2=算出额定功率。

（2）音调控制特性

输入信号从音调控制级输入端的耦合电容加入，输出信号从输出端的耦合电容引出。

分别测低音频提升-高音频衰减和低音频衰减-高音频提升这两条曲线。

（3）频率响应

对应的低音频截止频率L f 和高音频截止频率H f ，称H L f f -为整机电路的频率响应。

测量方法：音响放大器的输入端接i V ，调节滑动变阻器，使信号

发生器的输出频率i f 从20HZ 至50HZ 变化（保持i V =5mV 不变），

测出负载电阻L R 上对应的输出电压Vo ，画出频率响应曲线，并在曲线上标注L f 和H f 的值。音调控制曲线如图6所示。

图6 音调控制曲线

（4）输入阻抗

将音响放大器输入端看进去的阻抗称为输入阻抗i R 。如果接高

阻话筒，则i R 应远大于20K 。

（5）输入灵敏度

使音响放大器输出额定功率时所需的输入电压称为输入灵敏度s V 。

测量方法：先计算电路输出额定功率值时所对应的输出电压值Vo （额定），使Vi 从零开始逐渐增大，直到电路输出为Vo （额定），此时对应的Vi 值即为输入灵敏度。

（6）噪声电压

音响放大器的输入为零时，输出负载L R 上的电压称为噪声电压

N V 。测量方法：是输入端对地短路，音量电位器为最大值，用示波器

观测出负载两端的电压波形，用交流毫伏表测量其有效值。

（7）整机效率

整机效率表达式为：%100/⨯=C O P P η

5 音响放大器整机试验电路原理图

图7 Altium Designer6.9原理图6 音响放大器PCB图及实物图

（1）音响放大器PCB图

图8 Altium Designer 6.9 PCB图

（2）音响放大器实物图

音响放大器实物图如图9所示。

（a）实物图正面(b) 实物图反面

图9 音响放大器实物图

7 电路板设计与制作注意事项

（1）在话筒端，加入一个10K电阻，给话筒提供一个偏置电压。

（2）在电源端加入一个整流二极管，利用它的单向导电性来防止电源的正负极接反。

（3）在电源端加入一个0.1uF的电容，防止高频自激。

（4）在功放级也容易出现高频（毛刺）自激，如图10所示。为此，最好在13脚和14脚之间加0.15uF电容。

图10 常见的高频（毛刺）自激现象

（5）在布线的过程中特别注意：地线与信号线的区分（地线要比其它线宽，这样地线可以有效地屏蔽干扰信号提高系统的可靠性及稳定性）；信号线尽可能的短，这样可降低信号在信号线上的损失；布线完成后再次将网络列表导入PCB板，以此来检验布线的准确性和元件封装的正确性；检验无误后将布好的PCB板打印在白纸上。

（6）制板：选一块完整的电板，量好所需的尺寸用锯子锯下，在锯的过程中要用力适度以防锯片断裂可能造成不必要的伤害；锯下所需尺寸的电板后将其边缘打光防止铜刺伤手；将电板的保护膜撕掉然后曝光，曝光的时间六分钟左右；显影，显影一般30分钟左右（这个时间跟温度及电板的质量有关，要跟据实际状况而定），在显影的过程中要时时检查显影进程,显影剂有很强的腐蚀性，因此不要让显影剂沾到了手上，万一沾显影液沾到了手上了，马上用清水冲洗。显影好后进行腐蚀。腐蚀液是三氯化铁溶液具有强烈的腐蚀性，所以一定要小心，在腐蚀的过程中将装溶液容器的盖子盖上,同时要时刻检查腐蚀的进程，在检查的过程中不要让溶液从容器中沾出来；腐蚀完之后用清水将电板冲洗干净，打扫卫生，将设备整理好，用消毒液洗手。

（7）钻孔时板子要固定好，防止钻针断裂而伤人；头发长的一定要盘起来，以防头发被电钻卷起而引发安全事故。

（8）电位器的引脚顺序一定要与选择的封装形式相一致，否则信号在进入运放之前就被直接接地了。

（9）焊接时要控制焊接的时间，时间过短易产生虚焊，时间过长会导致板子上的渡铜脱落。

8 电路的安装和调试技术

（1）安装与调试

音响放大器是一个小型电路系统，安装前要对整机线路进行合理的布局，一般按照电路的顺序一级一级的布线，功放级应远离输入级，每一级的地线尽量的接在一起，连线尽可能短，否则很容易产生自激。

安装前应检查元器件的质量，安装前应注意功放块、运放、电解