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1、实验六实验六 语音放大器的设语音放大器的设计计第1页，本讲稿共15页实验目的实验目的1.通通过过实实验验培培养养学学生生的的市市场场素素质质，工工艺艺素素质质，自自主主学学习习的的能能力力，分分析析问问题题解解决决问问题题的的能能力以及团队精神。力以及团队精神。2.通通过过实实验验总总结结回回顾顾所所学学的的模模拟拟电电子子技技术术基基础础理理论论和和基基础础实实验验，掌掌握握低低频频小小信信号号放放大大电路和功放电路的设计方法。电路和功放电路的设计方法。第2页，本讲稿共15页设计任务与要求设计任务与要求语音放大电路由语音放大电路由“输入电路输入电路”、“前置前置放大器放大器”、“有源带通滤波
2、器有源带通滤波器”、“功率放功率放大器大器”、“扬声器扬声器”几部分构成。几部分构成。带通带通滤波器滤波器功率功率放大器放大器前置前置放大器放大器输入电路输入电路(麦克风麦克风)扬扬声声器器语音放大电路原理框图语音放大电路原理框图第3页，本讲稿共15页性能指标性能指标1 1.前置放大器前置放大器前置放大器前置放大器：输入信号：输入信号：输入信号：输入信号：U U U Uidididid 10 mV10 mV10 mV10 mV 输入阻抗：输入阻抗：输入阻抗：输入阻抗：R R R Ri i i i 100 k 100 k 100 k 100 k 。2 2.有源带通滤波器有源带通滤波器有源带通滤波
3、器有源带通滤波器：频率范围：频率范围：频率范围：频率范围：300 Hz 300 Hz 300 Hz 300 Hz 3 kHz 3 kHz 3 kHz 3 kHz 增益：增益：增益：增益：A A A Au u u u=1=1=1=13 3.功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器：最大不失真输出功率：最大不失真输出功率：最大不失真输出功率：最大不失真输出功率：P P P Pomaxomaxomaxomax1W1W1W1W 负载阻抗：负载阻抗：负载阻抗：负载阻抗：R RL L=8=8 （4 4 ）电源电压：电源电压：电源电压：电源电压：+5 V+5 V，+12V+12V，-12V-12V4 4.输
4、出功率连续可调输出功率连续可调输出功率连续可调输出功率连续可调 直流输出电压直流输出电压直流输出电压直流输出电压 50 mV50 mV 静态电源电流静态电源电流静态电源电流静态电源电流 100 mA100 mA第4页，本讲稿共15页电路电路设计与实验步骤设计与实验步骤1 1.确定方案确定方案确定方案确定方案 实现题目要求的电路方案有多种，根据个人的实现题目要求的电路方案有多种，根据个人的实现题目要求的电路方案有多种，根据个人的实现题目要求的电路方案有多种，根据个人的条件和具体情况确定其中的一种。可采用中小规模条件和具体情况确定其中的一种。可采用中小规模条件和具体情况确定其中的一种。可采用中小规
5、模条件和具体情况确定其中的一种。可采用中小规模集成电路或分立器件。集成电路或分立器件。集成电路或分立器件。集成电路或分立器件。2 2.电路设计电路设计电路设计电路设计 设计单元电路，进行设计方案比较。画出各单设计单元电路，进行设计方案比较。画出各单设计单元电路，进行设计方案比较。画出各单设计单元电路，进行设计方案比较。画出各单元电路图和整体电路图，计算元件参数。元电路图和整体电路图，计算元件参数。元电路图和整体电路图，计算元件参数。元电路图和整体电路图，计算元件参数。3 3.焊接调试焊接调试焊接调试焊接调试 焊接单元电路，检查无误后通电调试。各单元电焊接单元电路，检查无误后通电调试。各单元电焊
6、接单元电路，检查无误后通电调试。各单元电焊接单元电路，检查无误后通电调试。各单元电路指标达到设计要求后，进行系统联调。路指标达到设计要求后，进行系统联调。路指标达到设计要求后，进行系统联调。路指标达到设计要求后，进行系统联调。第5页，本讲稿共15页语音放大电路测试步骤语音放大电路测试步骤 1.1.前置放大器：增益：前置放大器：增益：前置放大器：增益：前置放大器：增益：Av=Uo/UAv=Uo/Ui i 输入阻抗输入阻抗输入阻抗输入阻抗：R Ri i=Uo=Uo2 2/(Uo/(Uo1 1-Uo-Uo2 2)R)R2.2.带通滤波器：增益：带通滤波器：增益：带通滤波器：增益：带通滤波器：增益：A
7、v=Uo/UAv=Uo/Ui i 通频带：通频带：通频带：通频带：BW=fBW=fH H-f-fL L3.3.功率放大器最大不失真输出功率的测量功率放大器最大不失真输出功率的测量功率放大器最大不失真输出功率的测量功率放大器最大不失真输出功率的测量 （输入（输入（输入（输入1KH1KHZ Z正弦波，调到输出最大不失真状态）正弦波，调到输出最大不失真状态）正弦波，调到输出最大不失真状态）正弦波，调到输出最大不失真状态）Pomax=U Pomax=U2 2omax/2Romax/2RL L=U=U2 2o/Ro/RL L4.4.功率放大器直流输出电压和静态电流的测量功率放大器直流输出电压和静态电流的
8、测量功率放大器直流输出电压和静态电流的测量功率放大器直流输出电压和静态电流的测量 输入对地短路，测量直流输出电压。将万用表调至电输入对地短路，测量直流输出电压。将万用表调至电输入对地短路，测量直流输出电压。将万用表调至电输入对地短路，测量直流输出电压。将万用表调至电流档，量程为流档，量程为流档，量程为流档，量程为100mA100mA，并将表笔串接在，并将表笔串接在，并将表笔串接在，并将表笔串接在12V12V电源与集成功电源与集成功电源与集成功电源与集成功放的电源端，测量静态电流。放的电源端，测量静态电流。放的电源端，测量静态电流。放的电源端，测量静态电流。第6页，本讲稿共15页设计设计报告报告
9、要求要求1.1.设计题目设计题目设计题目设计题目，设计人员，完成日期。设计人员，完成日期。设计人员，完成日期。设计人员，完成日期。2.2.设计目的及要求。设计目的及要求。设计目的及要求。设计目的及要求。3.3.总电路框图及总原理图。总电路框图及总原理图。总电路框图及总原理图。总电路框图及总原理图。4.4.设计思想及基本原理分析设计思想及基本原理分析设计思想及基本原理分析设计思想及基本原理分析（方案比较方案比较方案比较方案比较）。5.5.单元电路分析，元件介绍和元件参数计算。单元电路分析，元件介绍和元件参数计算。单元电路分析，元件介绍和元件参数计算。单元电路分析，元件介绍和元件参数计算。6.6.
10、测试结果分析，调试过程中所遇故障的分析。测试结果分析，调试过程中所遇故障的分析。测试结果分析，调试过程中所遇故障的分析。测试结果分析，调试过程中所遇故障的分析。7.7.设计过程的体会与创新点，建议。设计过程的体会与创新点，建议。设计过程的体会与创新点，建议。设计过程的体会与创新点，建议。8.8.元件清单。元件清单。元件清单。元件清单。9.9.附仿真报告。附仿真报告。附仿真报告。附仿真报告。10.10.参考文献。参考文献。参考文献。参考文献。第7页，本讲稿共15页参考文献参考文献1.电子电路实验及仿真电子电路实验及仿真 路勇路勇 北京交通大学出版社北京交通大学出版社 清华大学出版社清华大学出版社
11、 2.电子技术基础实验与课程设计电子技术基础实验与课程设计 高吉祥高吉祥 电子工业出版社电子工业出版社3.电子技术课程设计指导电子技术课程设计指导 彭介华彭介华 高等教育出版社高等教育出版社4.电子技术实验与课程设计电子技术实验与课程设计 毕满清毕满清 机械工业出版社机械工业出版社第8页，本讲稿共15页实验中应注意的问题实验中应注意的问题1.1.调试过程中，应注意短路、开路、极性、调试过程中，应注意短路、开路、极性、负载能力、电源和干扰等问题。负载能力、电源和干扰等问题。2.2.麦克风要远离扬声器麦克风要远离扬声器，否则产生啸叫，否则产生啸叫。3.3.功放要用散热片功放要用散热片，测量时从小电
12、压调起，测量时从小电压调起。4.4.各单元电路分开焊接调试，最后进行系各单元电路分开焊接调试，最后进行系统联调。统联调。第9页，本讲稿共15页前置放大器前置放大器（一）（一）（P102）UiR2R3R1LM324UoAU=1+R3R1同相放大器同相放大器R2R3R1LM324UoUiAU=R3R1反相放大器反相放大器第10页，本讲稿共15页前置放大器前置放大器（二）（二）AU1=1+=1+1010 AU2=1+1100 AU=AU1 AU2 101000R2R3UiR1A1RWUoR5R4A2R3R1RWR4二级同相放大器二级同相放大器第11页，本讲稿共15页带通滤波器带通滤波器（P120）R
13、8UoR5C3C4R6R7R4UiR2C1C2R3R1A1A2当当R5=R6=R,C3=C4=C2RCfn=13-AufQ=1当当R2=R3=R,C1=C2=C2RCfn=13-AufQ=1第12页，本讲稿共15页功率放大器功率放大器（一）（一）TD2003IN+VccOUTGNDIN-2R1 1f0 0Cx=1Rx=20R2+12VTDA200312354Ui+100F470F1000F10F0.1F0.1F2202.21R1R2RxCxRLRL=1.6 4 第13页，本讲稿共15页功率放大器功率放大器（二）（二）（P110/P145）LM38612354Ui+10F47F4.7F0.047F36k10RpRL86Ucc10kRL=8 Rp开路时增益最小，开路时增益最小，Rp短路时增益最大。短路时增益最大。第14页，本讲稿共15页语音放大器器件选择语音放大器器件选择1.输入电路输入电路：动圈式话筒，电容式话筒：动圈式话筒，电容式话筒，驻极体式话筒驻极体式话筒2.前置放大器前置放大器：LM324，UA741，LM741，NE5532，LF3533.带通滤波器带通滤波器：LM324，LF3534.功率放大器功率放大器：TDA2003(4)，TDA2030(8)，LM386，LM1875第15页，本讲稿共15页