1 1 1 1 2 22.2音響放大電路輸入輸出的阻抗匹配 2 3 33.2音調(diào)控制電路 43.3功率放大電路設(shè)計(jì) 11.1音響放大器的組成音響放大器包括：音頻信號(hào)放大器，音調(diào)混響控制器，功率放大三個(gè)組成部分。圖1.11.2綜合設(shè)計(jì)任務(wù)用給定元器件設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)外接收高阻話筒信號(hào)、能進(jìn)行音調(diào)控制調(diào)節(jié)、能對(duì)外接8Q揚(yáng)聲器輸出功率達(dá)1W的音響放大器。1.3設(shè)計(jì)音響放大器性能要求1)輸出功率：P≥1W揚(yáng)聲器阻抗Z=8Q采用單電源電壓2)輸入阻抗R>20kQ22.1音響放大器各級(jí)增益的分配根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求，音響放大整機(jī)電路可分為話放與混放級(jí)、音調(diào)控制級(jí)與功放級(jí)。根據(jù)各級(jí)的功能及性能指標(biāo)要求分配電壓增益如下兩種方案：功放級(jí)功放級(jí)Au4=1籍Au2=1暗音調(diào)級(jí)揚(yáng)聲器話筒圖2.1音響放大電路增益分配方案1的特點(diǎn)是：各級(jí)增益大體均分，話放級(jí)增益5dB較小，主要任務(wù)解決輸入信號(hào)的阻抗匹配。音調(diào)控制級(jí)主要任務(wù)是音調(diào)調(diào)節(jié)，雖然在電位器居中時(shí)增益為零，但在增益衰減調(diào)節(jié)時(shí)為-20dB;在增益提升調(diào)節(jié)時(shí)為20dB。由于普通運(yùn)放的上限頻率較低，增益較高則上限頻率更低，因此采用運(yùn)放驅(qū)動(dòng)大功率管電路可采用此增益分配?；旆偶?jí)混放級(jí)圖2.2話放級(jí)功放級(jí)音調(diào)級(jí)揚(yáng)聲器話筒音響放大電路增益分配方案2的特點(diǎn)是：功放級(jí)電壓增益較大，比較適用于集成功放電路及采用三極管驅(qū)動(dòng)大功率管的功放32.2音響放大電路輸入輸出的阻抗匹配因?yàn)橐繇懙呢?fù)載是8Q的揚(yáng)聲器，在采用單電源時(shí)電源在三、單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算音響設(shè)計(jì)參考單元電路分析3.1話筒信號(hào)放大電路由于話筒的輸出信號(hào)一般只有5mV左右，而輸出阻抗達(dá)到20k2,vff2R=R4反饋支路的隔直電容C.一般取幾微法。本設(shè)計(jì)中采用LM324四集成運(yùn)算放大電路。LM324系列器件為價(jià)格便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-(-)為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+(+)為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。管腳連接圖如下圖管腳連接圖管腳連接圖9(俯視圖)232846575音響放大器的主要特性體現(xiàn)在音調(diào)控制電路上，這也是其與通用放大器的區(qū)別。音調(diào)控制主要是控制預(yù)調(diào)音響放大器的幅頻特性。調(diào)控制器的電路圖如圖3所示。運(yùn)算放大器選用單電源供電的四運(yùn)放LM324,其中RP33稱為音量控制電位器，其滑臂在最上端時(shí)，音響放大器輸出最大功率。音調(diào)控制器的作用是控制、調(diào)節(jié)音響放大器輸出頻率的高低，控制曲線如圖3.3中折線所示。由圖可見，音調(diào)控制器只對(duì)低音頻或高音頻的增益進(jìn)行提升或衰減，中音頻增益保持不變。所以音調(diào)控制器的電路由低通濾波器與高通濾波器共同組成。常見電路有專用集成電路，如五段音調(diào)均衡器LA3600,外接發(fā)光二級(jí)管頻段顯示器后，可以看見各個(gè)頻段的增益提升與衰減變化。在高中檔收錄機(jī)、汽車音響等設(shè)6調(diào)控制器，如圖3.4所示。這種電路調(diào)節(jié)方便，元器件較少，在①當(dāng)f<f0時(shí)，音調(diào)控制器的低頻等效電路如圖3.5所示，為7此時(shí)，電壓增益相對(duì)于A下降了3dB。時(shí)，由式(2)得模此時(shí)電壓增益相對(duì)A下降17dB。A的范圍內(nèi)，電壓增益的的衰減速率為20dB/10倍頻同理可以得出圖(b)所示電路的相應(yīng)表達(dá)式，其增益相對(duì)于中步為衰減量。音調(diào)控制器低頻時(shí)的幅頻持性如圖.3中左半部分的虛線所示。圖3.7,圖3.6的等8②f>f時(shí)，音調(diào)控制器的高頻等效電路如圖3.6所示，由三角形連接后的電路如圖9所示，電阻的關(guān)系式為圖3.7的高頻等到效電路如圖3.8所示，其中(a)為RP2的滑臂在端時(shí)，對(duì)應(yīng)于高頻衰減最大的情況。分析表明，圖(a)所示電路為一階有源高通濾波器，其傳輸函數(shù)的表達(dá)式為91f=f時(shí)，Av4=AvoA=(Ra+R)/R實(shí)際應(yīng)用中，通常是給出低頻區(qū)f和高頻區(qū)f處的提升量Lxx1A=(RP+R)/R=11(20.8dB)vL313231L13132則C=1/(2πRPfL1)=0.008μF,取標(biāo)稱值0.01μF,即由式(9)得Ra=Rb=Rc=3R3R=23R4由式(12)得AVH=(Ra+R3)/R3≥20db由式(12)得級(jí)間耦合與隔直電容本設(shè)計(jì)中也采用用集成運(yùn)算放大電路LM3243.3功率放大電路設(shè)計(jì)功率放大器(簡(jiǎn)稱功放)的作用是給音響放大器的負(fù)載RL(揚(yáng)聲器自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至200。輸入端以地位參考，它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的圖3.10圖3.114.1音響放大器元器件列表音響放大器元器件列表序號(hào)型號(hào)數(shù)量序號(hào)型號(hào)數(shù)量1集成運(yùn)放1片5電位器2支1支2集成功放1塊3支3大功率電阻1支6電解電容2支4電阻1支2支1支6支3支7瓷片電容2支2支1支1支1支7支8話筒1支1支9話筒插孔1支1支喇叭1支要合理利用導(dǎo)線的不同顏色區(qū)分連線的功能。例源正極、黑色線接地、綠色線接電路的直流回路根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)電壓源的電壓至規(guī)定值，一切正常后才能O極管是否接煩？最后檢查復(fù)合管的基極偏置電位器是否調(diào)得過(guò)音響的額定功率：音響放大器輸出失真度小于某定值時(shí)的最大功頻率響應(yīng)：放大器的電壓增益相對(duì)中頻(1kHz)的電壓增益下降3dB時(shí)(uo’=0.70o),對(duì)應(yīng)的高音頻/低音頻頻率(fh/fL).記錄頻率特性測(cè)量數(shù)據(jù)，作出頻率特性曲線。輸入靈敏度：音響放大器輸出額定功率時(shí)的輸入電壓有效值測(cè)量方法可參考測(cè)量額定功率P時(shí)，測(cè)量輸入信號(hào)電壓的方法。噪聲電壓：在輸入電壓ui=?且輸入端接地時(shí)，用毫伏表或示波器采用交流耦合方式測(cè)量輸出電壓io值。其中Po:輸出額定功率；Pc:輸出額定功率時(shí)的輸入電源功率。6.1音響放大器的主要參數(shù)測(cè)試①話放電路與混放電路的測(cè)試：然后將信號(hào)源輸出的頻率f=1KHz電壓uopp=50mv正弦信號(hào)接入輸入端，測(cè)量前置放大電路的電壓增益。填入表-1中。表-1前置放大電路測(cè)試表靜態(tài)值動(dòng)態(tài)測(cè)試②集成功率放大電路的測(cè)試6.2音調(diào)電路性能及音調(diào)控制特性的測(cè)量：音調(diào)控制特性及其測(cè)量方法：1)輸入信號(hào)u(=100mV)從音調(diào)控制級(jí)輸入端的