音响调制电路
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6.而后将Rp1分别调至最左和最右端,信号源频率改为100Hz,测量输出电压,计算净提升量和净衰减量
7.同上,将Rp2分别调至最左和最右端,信号源频率改为10kHz,测量输出电压,计算净提升量和净衰减量
8.将信号送入扩音机电路,输出接喇叭。音量电位器RP3从0逐步增加,再合适的音量下,逐一改变音调电位器RP1和RP2,试听喇叭发音情况,直至最佳状态。
3.除去输入信号并且将扩音机电路输入端对地短路,此时测得的输出电压有效值即为噪声电压
4.在高低音不提升、不衰减时(即将音调电位器RP1和RP2放在中心位置),调整信号源输出电压,使输出不失真,然后调节信号源的频率,观察输出电压的值,当其达到1kHz时的0.707倍时记录频率,即为通频带
5.先将RP1、RP2电位器旋至中间位置,减小输入信号幅度(f=1KHz),使输出电压为最大输出电压的10%左右,测出Vo,计算这时的放大倍数
功放电路:
TDA2030A集成功放连成OCL电路输出形式
也是一个同相电压放大电路,放大倍数
LM12CLK对于放大声音来说,性能比较好,散热是个问题
三、
扩音机电路实验板以及扩音机电路实验所需的电子元器件、数字万用表、双踪示波器、信号源、直流电源等
四
电路板的焊接
1.按照原理图确认各个元件在电路板上的位置
音调控制电路高音提升和衰减AC扫描仿真波形(10kHz)
功放级仿真电路
电路图
输入输出
频率响应
整机电路
电路图
输入输出
频率响应
负载RL的分析波形(Vi=70mV时)
最大输出电压
在仿真中把输入的正弦波电压幅值提高为5V,可以看出输出近似为方波,最大值略大于10V
与实验中的11.3V相近
关于噪声,仿真中设输入为0时,输出即为静态工作点,近似为0
噪声电压,通过将输入端短路来测量。实际测量中,输入端短路时,输出端并没有输出,用万用表的交流电压档测量,有效值为0,因此认为VN=0
整机电路的频率响应
整机电路的通频带
实际实验中,1kHz时输出电压约为11.3V,调节频率,当Vo=8V时,记录频率,分别为27.4Hz和21kHz
中频时的增益Av:
当RP1、RP2电位器在中间位置时,输入1kHz的信号,测量输入电压和输出电压,得到中频时的增益。测量得到Vi=500mV,Vo=2.4V,所以Av=4.8
本科实验报告
课程名称:
电路与电子技术实验
姓名:
韩经纬
学院:
电气工程学院
系:
专业:
电气工程及其自动化
学号:
3140104907
指导教师:
张伟
2016年4月13日
实验报告
课程名称:电路与电子技术实验指导老师:__________成绩:__________________
实验名称:实验类型:同组学生姓名:
Rp2转到最右边时,测出VoD=257mV,此时Vi=250mV,所以Av=1.028
所以净提升量为11.09dB,净衰减量为-13.38dB
静态工作点,测量得到的电源电压分别为14.98V和-14.65V
六、
仿真分析
前置级仿真
电路图
输入输出
频率响应
音调控制级仿真
电路图
输入输出
频率响应
音调控制电路低音提升和衰减AC扫描仿真波形(100Hz)
2.按照从小到大的顺序将元件焊接到电路板上,注意电烙铁的使用,以及焊点的质量,不要虚焊
3.对焊接好的电路板进行逐级调试,测量其静态工作点、放大倍数等参数
4.将电路板各级之间连接起来,对其进行调试
电路板的测量
1.将焊接好的电路板通电,用万用表测量它的静态工作点
2.在输出端加接额定负载(4Ω功率电阻),逐渐增大输入信号,用示波器同时观察输入、输出信号,当输出波形刚好不出现失真时,用交流毫伏表测出输入和输出电压(输入电压就是最大输入灵敏度,可以以此计算功率)
实际实验
前置级
输入输出波形
放大倍数计算得到约为6.21
音调控制级
音调控制电位器置中心位置,输入信号频率为1kHz的正弦波
输入输出波形
低频段f=100Hz时的音调控制特性。
音调RP1调节至最左,用示波器测量输入与输出电压
音调RP1调节至最右,用示波器测量输入与输出电压
高频段f=10KHz时的音调控制特性。
5.学习扩音机电路的特性参数的测试方法
二、
原理图如下
主要分为三个部分:前置电路、功放电路和音调电路
前置电路:
为了减小噪声信号,第一级前置电路多选择低噪声的运放。
第一级电路需要较大的阻抗,图中所示,用的是一个电压并联负反馈电路,为一同相放大器。根据之前学过的理论知识,电压并联负反馈电路的阻抗非常大,保证了信号收入完整。
调节信号源频率为100Hz,当Rp1转到最左边时,测出VoA=450mV,此时Vi=500mV,所以Av=0.9
Rp1转到最右边时,测出VoB=7V,此时Vi=250mV,Av=28
所以净提升量为15.32dB,净衰减量为-14.54dB
调节信号源频率为10kHz,当Rp2转到最左边时,测出Voc=4.3V,此时Vi=250mV,所以Av=17.2
音调RP2调节至最左,用示波器测量输入与输出电压
音调RP2至调节最右,用示波器测量输入与输出电压
功率放大级
输入1kHZ正弦波,用示波器监视输入与输出波形
用示波器测量输入与输出电压,计算其放大倍数。
计算放大倍数约为184.3
关于频率特性的测量
实际实验中测得的曲线为
也是一个类似高通的图像,与仿真的趋势基本吻合。
9.整理实验器材
五、
将Rp3置于最大,调节Rp1和Rp2在中间,输入一个1kHz的正弦波,保证不失真,测得各级数据如下
前置级
音调控制级
功率放大级
整机
Vi1
73mV
Vi2
338mV
Vi3
338mV
Vi
73mV
Vo1
344mV
Vo2
338mV
Vo3
12.2V
Vo
12.2V
Av1
6.21
Av2
1
Av3
29.68
3.电路板焊接时要逐级进行焊接,然后逐级进行调试。这一点还是比较重要的,一是如果不这样的话,可能会让测量受到其他级的影响,导致结果出现偏差,二是最后的放大电路工作时可能会有危险,所以在测试的时候,一些简单的不良操作,很有可能导致后级的损坏甚至爆炸,所以要分级焊接,分级测量,这样才能既准确又安全。
4.还有在使用电烙铁时要注意,不能接近易燃物品,保证在试验台上进行,以免引起火灾,用完之后千万不要忘记断电。
一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)
三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)
七、讨论、心得
一、
1.了解复杂电子电路的设计方法
2.了解集成功率放大器的基本特点
3.了解放大电路的频率特性及音调控制原理
4.学习复杂电子电路的分模块调试方法
音调控制电路:
低频时由于C3太小,阻抗很大,相当于断路,主要是Rp1在起作用。
此时可以将这个电路看成是一个反相放大电路
当变阻器Rp1滑动端右移时,R2减小,R1增大,所以放大倍数减小;左移时R1减小,R2增大,放大倍数增大
在高频时,C1和C2的阻抗很小,相当于短路,只有Rp2在起作用。这时也相当于一个反相放大电路,将Rp2的滑动端右移时,R2减小,R1增大,所以放大倍数减小;左移时R1减小,R2增大,放大倍数增大。因此就形成了一个音频控制电路
发现实际实验中低频部分没画出来,但是测量得到的部分趋势相差不多。
实际测量中,频率较低时,示波器显示不准确不便于测量。
是一个高频放大,趋势与仿真基本吻合。
是一个低频放大,与仿真结果基本吻合
总之,测量得到的幅频特性曲线基本与仿真相同,个别点上的数值略有误差,可以省略。
通过以上的测试可以看出,调节变阻器Rp1和Rp2可以改变电路的幅频特性曲线,实现选频的功能,将高频或者低频信号放大。
七、
1.本次实验总体说来并不算难,只是需要我们亲自动手去焊一块板子并进行实验,这是最困难的,在焊的过程中出现了许多的问题和困难,但是一点点细心地去排查,当最终自己的板子在测试时发出美妙的声音,最后签上自己的名字时,是骄傲的。真的觉得这就是我的心血,我的杰作,这也是激励我继续努力的动力。
2.焊接电路板前应该对各个元件的位置有一个总体宏观的认识ห้องสมุดไป่ตู้注意布局和焊接先后顺序,以免进行二次焊接影响效果。
Av
184.3
测量最大不失真输出电压、最大输入灵敏度和额定功率
当Rp3打到最大时,最大不失真输出电压约为11.3V,有效值为7.9891V
此时的输入电压(最大输入灵敏度)为70mV,有效值为49.497mV
计算最大输出功率
约为15.96W
但是由于最大不失真输出电压应为一个定值,与运放的参数和直流电压有关,但是转动Rp3可以改变放大倍数,因而对于不同的Rp3滑动端的位置,放大倍数是不同,从而最大电压也是不同的,上面的参数是在Rp3旋到最右端时(放大倍数最大时)测得的
7.同上,将Rp2分别调至最左和最右端,信号源频率改为10kHz,测量输出电压,计算净提升量和净衰减量
8.将信号送入扩音机电路,输出接喇叭。音量电位器RP3从0逐步增加,再合适的音量下,逐一改变音调电位器RP1和RP2,试听喇叭发音情况,直至最佳状态。
3.除去输入信号并且将扩音机电路输入端对地短路,此时测得的输出电压有效值即为噪声电压
4.在高低音不提升、不衰减时(即将音调电位器RP1和RP2放在中心位置),调整信号源输出电压,使输出不失真,然后调节信号源的频率,观察输出电压的值,当其达到1kHz时的0.707倍时记录频率,即为通频带
5.先将RP1、RP2电位器旋至中间位置,减小输入信号幅度(f=1KHz),使输出电压为最大输出电压的10%左右,测出Vo,计算这时的放大倍数
功放电路:
TDA2030A集成功放连成OCL电路输出形式
也是一个同相电压放大电路,放大倍数
LM12CLK对于放大声音来说,性能比较好,散热是个问题
三、
扩音机电路实验板以及扩音机电路实验所需的电子元器件、数字万用表、双踪示波器、信号源、直流电源等
四
电路板的焊接
1.按照原理图确认各个元件在电路板上的位置
音调控制电路高音提升和衰减AC扫描仿真波形(10kHz)
功放级仿真电路
电路图
输入输出
频率响应
整机电路
电路图
输入输出
频率响应
负载RL的分析波形(Vi=70mV时)
最大输出电压
在仿真中把输入的正弦波电压幅值提高为5V,可以看出输出近似为方波,最大值略大于10V
与实验中的11.3V相近
关于噪声,仿真中设输入为0时,输出即为静态工作点,近似为0
噪声电压,通过将输入端短路来测量。实际测量中,输入端短路时,输出端并没有输出,用万用表的交流电压档测量,有效值为0,因此认为VN=0
整机电路的频率响应
整机电路的通频带
实际实验中,1kHz时输出电压约为11.3V,调节频率,当Vo=8V时,记录频率,分别为27.4Hz和21kHz
中频时的增益Av:
当RP1、RP2电位器在中间位置时,输入1kHz的信号,测量输入电压和输出电压,得到中频时的增益。测量得到Vi=500mV,Vo=2.4V,所以Av=4.8
本科实验报告
课程名称:
电路与电子技术实验
姓名:
韩经纬
学院:
电气工程学院
系:
专业:
电气工程及其自动化
学号:
3140104907
指导教师:
张伟
2016年4月13日
实验报告
课程名称:电路与电子技术实验指导老师:__________成绩:__________________
实验名称:实验类型:同组学生姓名:
Rp2转到最右边时,测出VoD=257mV,此时Vi=250mV,所以Av=1.028
所以净提升量为11.09dB,净衰减量为-13.38dB
静态工作点,测量得到的电源电压分别为14.98V和-14.65V
六、
仿真分析
前置级仿真
电路图
输入输出
频率响应
音调控制级仿真
电路图
输入输出
频率响应
音调控制电路低音提升和衰减AC扫描仿真波形(100Hz)
2.按照从小到大的顺序将元件焊接到电路板上,注意电烙铁的使用,以及焊点的质量,不要虚焊
3.对焊接好的电路板进行逐级调试,测量其静态工作点、放大倍数等参数
4.将电路板各级之间连接起来,对其进行调试
电路板的测量
1.将焊接好的电路板通电,用万用表测量它的静态工作点
2.在输出端加接额定负载(4Ω功率电阻),逐渐增大输入信号,用示波器同时观察输入、输出信号,当输出波形刚好不出现失真时,用交流毫伏表测出输入和输出电压(输入电压就是最大输入灵敏度,可以以此计算功率)
实际实验
前置级
输入输出波形
放大倍数计算得到约为6.21
音调控制级
音调控制电位器置中心位置,输入信号频率为1kHz的正弦波
输入输出波形
低频段f=100Hz时的音调控制特性。
音调RP1调节至最左,用示波器测量输入与输出电压
音调RP1调节至最右,用示波器测量输入与输出电压
高频段f=10KHz时的音调控制特性。
5.学习扩音机电路的特性参数的测试方法
二、
原理图如下
主要分为三个部分:前置电路、功放电路和音调电路
前置电路:
为了减小噪声信号,第一级前置电路多选择低噪声的运放。
第一级电路需要较大的阻抗,图中所示,用的是一个电压并联负反馈电路,为一同相放大器。根据之前学过的理论知识,电压并联负反馈电路的阻抗非常大,保证了信号收入完整。
调节信号源频率为100Hz,当Rp1转到最左边时,测出VoA=450mV,此时Vi=500mV,所以Av=0.9
Rp1转到最右边时,测出VoB=7V,此时Vi=250mV,Av=28
所以净提升量为15.32dB,净衰减量为-14.54dB
调节信号源频率为10kHz,当Rp2转到最左边时,测出Voc=4.3V,此时Vi=250mV,所以Av=17.2
音调RP2调节至最左,用示波器测量输入与输出电压
音调RP2至调节最右,用示波器测量输入与输出电压
功率放大级
输入1kHZ正弦波,用示波器监视输入与输出波形
用示波器测量输入与输出电压,计算其放大倍数。
计算放大倍数约为184.3
关于频率特性的测量
实际实验中测得的曲线为
也是一个类似高通的图像,与仿真的趋势基本吻合。
9.整理实验器材
五、
将Rp3置于最大,调节Rp1和Rp2在中间,输入一个1kHz的正弦波,保证不失真,测得各级数据如下
前置级
音调控制级
功率放大级
整机
Vi1
73mV
Vi2
338mV
Vi3
338mV
Vi
73mV
Vo1
344mV
Vo2
338mV
Vo3
12.2V
Vo
12.2V
Av1
6.21
Av2
1
Av3
29.68
3.电路板焊接时要逐级进行焊接,然后逐级进行调试。这一点还是比较重要的,一是如果不这样的话,可能会让测量受到其他级的影响,导致结果出现偏差,二是最后的放大电路工作时可能会有危险,所以在测试的时候,一些简单的不良操作,很有可能导致后级的损坏甚至爆炸,所以要分级焊接,分级测量,这样才能既准确又安全。
4.还有在使用电烙铁时要注意,不能接近易燃物品,保证在试验台上进行,以免引起火灾,用完之后千万不要忘记断电。
一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)
三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)
七、讨论、心得
一、
1.了解复杂电子电路的设计方法
2.了解集成功率放大器的基本特点
3.了解放大电路的频率特性及音调控制原理
4.学习复杂电子电路的分模块调试方法
音调控制电路:
低频时由于C3太小,阻抗很大,相当于断路,主要是Rp1在起作用。
此时可以将这个电路看成是一个反相放大电路
当变阻器Rp1滑动端右移时,R2减小,R1增大,所以放大倍数减小;左移时R1减小,R2增大,放大倍数增大
在高频时,C1和C2的阻抗很小,相当于短路,只有Rp2在起作用。这时也相当于一个反相放大电路,将Rp2的滑动端右移时,R2减小,R1增大,所以放大倍数减小;左移时R1减小,R2增大,放大倍数增大。因此就形成了一个音频控制电路
发现实际实验中低频部分没画出来,但是测量得到的部分趋势相差不多。
实际测量中,频率较低时,示波器显示不准确不便于测量。
是一个高频放大,趋势与仿真基本吻合。
是一个低频放大,与仿真结果基本吻合
总之,测量得到的幅频特性曲线基本与仿真相同,个别点上的数值略有误差,可以省略。
通过以上的测试可以看出,调节变阻器Rp1和Rp2可以改变电路的幅频特性曲线,实现选频的功能,将高频或者低频信号放大。
七、
1.本次实验总体说来并不算难,只是需要我们亲自动手去焊一块板子并进行实验,这是最困难的,在焊的过程中出现了许多的问题和困难,但是一点点细心地去排查,当最终自己的板子在测试时发出美妙的声音,最后签上自己的名字时,是骄傲的。真的觉得这就是我的心血,我的杰作,这也是激励我继续努力的动力。
2.焊接电路板前应该对各个元件的位置有一个总体宏观的认识ห้องสมุดไป่ตู้注意布局和焊接先后顺序,以免进行二次焊接影响效果。
Av
184.3
测量最大不失真输出电压、最大输入灵敏度和额定功率
当Rp3打到最大时,最大不失真输出电压约为11.3V,有效值为7.9891V
此时的输入电压(最大输入灵敏度)为70mV,有效值为49.497mV
计算最大输出功率
约为15.96W
但是由于最大不失真输出电压应为一个定值,与运放的参数和直流电压有关,但是转动Rp3可以改变放大倍数,因而对于不同的Rp3滑动端的位置,放大倍数是不同,从而最大电压也是不同的,上面的参数是在Rp3旋到最右端时(放大倍数最大时)测得的