1、 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(論文)語音放大電路 院（系）名稱電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級電子信息工程 學(xué)號140408048 學(xué)生姓名余道明 指導(dǎo)教師起 止 時 間： 2016.7.62016.7.19課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電子與信息工程學(xué)院 教研室：電子信息工程 學(xué) 號140408048學(xué)生姓名余道明專業(yè)班級物聯(lián)網(wǎng)141課程設(shè)計（論文）題目語音放大電路課程設(shè)計（論文）任務(wù)任務(wù)要求：語音放大電路是一種既能放大語音信號又能降低外來噪聲的儀器。能識別不同頻率范圍的小信號放大系統(tǒng)。語音放大器是一個典型的多級放大器，由前置放大電路、功率放大電路等部分組成。 技術(shù)要求： 1、采用全部或部分

2、分立元件設(shè)計。2、額定輸出功率。3、負(fù)載阻抗。4、頻率響應(yīng)300HZ-3KHZ。5、利用Multisim（或EWB）進(jìn)行電路仿真與調(diào)試。指導(dǎo)教師評語及成績平時成績： 答辯成績： 論文成績： 作品成績： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：平時成績占20%，答辯成績占20%，論文成績占40%，作品成績20%。本科生課程設(shè)計（論文）摘 要在日常生活和工作中，經(jīng)常會遇到這樣一些問題：如在檢修各種機(jī)器設(shè)備時， 常常需要能依據(jù)故障設(shè)備的異常聲響來尋找故障，這種異常聲響的頻譜覆蓋面往往很廣，需要高亮度的聲音以傳達(dá)消息，例如校園廣播，大型會議等，而僅僅憑人們自己的喉嚨是無法實(shí)現(xiàn)的，因而要用到信號放大器。

3、聲音信號頻率低，在放大的過程中極易受到外界的干擾，又如：在打電話時，有時往往因聲音太大或干擾太大而難以聽清對方講的話，于是需要一種既能放大語音信號又能降低外來噪聲的儀器諸如以上原因，具有類似功能的實(shí)用電路實(shí)際上就是一個能識別不同頻率范圍的小信號放大系統(tǒng)。所以本課題要求采用集成運(yùn)算放大器完成語音放大電路。有利于培養(yǎng)我的技開發(fā)能力和創(chuàng)新精神，并有一定的實(shí)用意義。 本系統(tǒng)采用Multisim仿真軟件進(jìn)行仿真測試。在保證功能的前提下控制器件成本。采用單面印制電路板對整體電路進(jìn)行合理的布線，并進(jìn)行焊接與調(diào)試。各輸出信號均達(dá)到設(shè)計要求且穩(wěn)定工作。關(guān)鍵詞：信號放大器；小信號放大系統(tǒng)；語音放大電路；集成運(yùn)算放

4、大器 目 錄第1章 緒論11.1 語音放大電路的發(fā)展概況11.2本文研究內(nèi)容1第2章 語音放大電路的總體設(shè)計方案12.1 語音放大電路設(shè)計方案論證12.2總體設(shè)計方案框圖及分析1第三章 語音放大電路的設(shè)計23.1鋸齒波發(fā)生器具體電路設(shè)計23.2 混合前置放大電路和線路信號輸入電路的設(shè)計23.1.3 充放電時間常數(shù)不等的積分器電路設(shè)計43.2 元器件型號選擇53.3 參數(shù)計算63.4 鋸齒波發(fā)生器總體電路圖7第4章 鋸齒波發(fā)生器電路仿真與調(diào)試84.1 Multisim仿真與調(diào)試84.2 仿真結(jié)果分析10第5章 鋸齒波發(fā)生器實(shí)物制作115.1 鋸齒波發(fā)生器電路焊接115.2鋸齒波發(fā)生器電路作品11

5、第6章 作品測試與數(shù)據(jù)分析13第7章 總結(jié)15參考文獻(xiàn)16附 錄 I17附 錄 II18II第1章 緒論1.1 語音放大電路的發(fā)展概況語音放大電路實(shí)現(xiàn)放大的裝置稱為放大器。它的核心是電子有源器件，如電子管、晶體管等。為了實(shí)現(xiàn)放大，必須給放大器提供能量。常用的能源是直流電源，但有的放大器也利用高頻電源作為泵浦源。放大作用的實(shí)質(zhì)是把電源的能量轉(zhuǎn)移給輸出信號。輸入信號的作用是控制這種轉(zhuǎn)移，使放大器輸出信號的變化重復(fù)或反映輸入信號的變化?，F(xiàn)代電子系統(tǒng)中，電信號的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、變換和處理，幾乎都以放大電路為基礎(chǔ)?，F(xiàn)代使用最廣的是以晶體管(雙極型晶體管或場效應(yīng)晶體管)放大電路為基礎(chǔ)的集成放大器。大功率

6、放大以及高頻、微波的低噪聲放大，常用分立晶體管放大器。高頻和微波的大功率放大主要靠特殊類型的真空管，如功率三極管或四極管、磁控管、速調(diào)管、行波管以及正交場放大管等。語音放大電路的前置部分或集成電路元件變質(zhì)引起高頻振蕩產(chǎn)生"咝咝"聲，檢查各部分元件，若元件無損壞，再在磁頭信號線與地間并接一個1000PF0.047F的電容，"咝咝"聲若不消失，則需要更換集成塊。1.2本文研究內(nèi)容本文為設(shè)計并制作一個由集成電路組成的具有話筒放大電路、混合前置放大器，對其輸出信號進(jìn)行擴(kuò)音的語音放大電路，能夠?qū)斎氲穆曇粜盘栠M(jìn)行清晰的放大。語音放大電路是一種既能放大語音信號又能降

7、低外來噪聲的儀器。能識別不同頻率范圍的小信號放大系統(tǒng)。語音放大器是一個典型的多級放大器，由前置放大電路、功率放大電路等部分組成。 技術(shù)要求：1、采用全部或部分分立元件設(shè)計。2、額定輸出功率。3、負(fù)載阻抗。4、頻率響應(yīng)300HZ-3KHZ。5、利用Multisim（或EWB）進(jìn)行電路仿真與調(diào)試。 19第2章 語音放大電路總體設(shè)計方案本實(shí)驗(yàn)是要求制作一個由集成電路組成的具有語音信號放大作用的語音放大電路，其基本原理圖如下圖2.1 語音放大電路原理圖由圖可知，話筒輸入信號可通過兩級放大電路進(jìn)行放大，再通過功率放大電路放大后輸入。另一方面，線路信號也可以通過混合前置放大器放大輸出。根據(jù)要求，輸出功率

8、P=2W，電阻R=4，由功率公式可得U=2.8V，對TDA2003輸入100mv電壓時，可達(dá)到設(shè)計要求。另外，由于話筒輸入信號為5mv，放大后要求達(dá)到100mv，放大倍數(shù)需在20倍以上，使用兩級放大，各級為5倍左右。兩級均采用集成運(yùn)算放大器，話筒放大倍數(shù)設(shè)為A1，混合運(yùn)放的放大倍數(shù)設(shè)為A2，即放大倍數(shù)A=A1*A2。本設(shè)計中A1=8.5，A2=3，A=A1*A2=25.5>20，再通過電位器來調(diào)節(jié)，使其達(dá)到設(shè)計的要求，電位器為10K，其放大電路的示意圖如下話 筒 輸 入，將聲音信號轉(zhuǎn)化成電信號揚(yáng)聲器將電信號轉(zhuǎn)化成聲音信號輸出經(jīng)過功率放大器放大，頻率為20HZ20KHZ經(jīng)過混合放大器放大3

9、倍 U4>120mv5mv的話筒輸入信號Ui=5mv經(jīng)過放大器放大8.5倍Ui>40mv圖2.2 話筒輸入信號放大示意圖第3章 語音放大電路的設(shè)計3.1話筒放大電路的設(shè)計由于輸入功率放大器的輸入電壓要求在100mv左右，因此放大倍數(shù)A>20，設(shè)計中話筒放大電路采用同相比例運(yùn)算放大器，為了使輸入的話筒信號最大可能的不失真，采用兩極電阻平衡輸入電壓，如下圖所示：圖3.1.1 話筒放大電路設(shè)計圖如圖所示，R1=R2=4.7K，R3=R4=10K，C1=10FU1A為LM324中的一個運(yùn)算放大器。令R5=10K，R6=75K，則A1=1+R6/R5=8.5 3.2 混合前置放大電路和

10、線路信號輸入電路的設(shè)計本設(shè)計實(shí)驗(yàn)中的混合前置放大電路有放大話筒輸入信號與線路輸入信號的兩個作用。因此它的輸入信號有兩個均可以放大，由于線路輸入信號為100mv，為功率運(yùn)算放大器的輸入信號范圍，故電路可采用反向比例運(yùn)算放大器，即|A3|=1倍，電路如下： 圖3.2.1 混合前置放大電路和線路信號輸入電路圖中Rt=R8=10K,A2為LM324中的另一個運(yùn)放，為了穩(wěn)定電路，提高其抗干擾能力，電路設(shè)計過程中采用兩個10K的電阻形成比較器。由A=A1A2得A2=A/A1=20/8.5=2.4倍，圖中的R9=10K，R10=30K，則|A2|=R10/R9=3>2.4，則設(shè)計合理。由圖A3=R10

11、/R11,取R11=30K，則|A3|=1倍。選Rp=10K，可調(diào)節(jié)電位器來改變輸入信號大小。C3=100F，C4=10F，它們在電路中起到了以線路輸入信號選頻的作用，避免無用信號及干擾信號。3.3 功率放大電路的設(shè)計 由混合前置放大電路輸入的信號可供給功率運(yùn)算放大器頻率范圍為50HZ20KHZ的語音。為了提高語音的音質(zhì)，應(yīng)該減少輸出阻抗，即可在揚(yáng)聲器的兩端并聯(lián)一個1電阻和一個0.1f的電容串聯(lián)電路。另外，在直流電壓電路中，可并上兩個電路，形成去耦電路，以減少引入運(yùn)放而產(chǎn)生的干擾功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。他一般直接驅(qū)動負(fù)載，帶負(fù)載能力強(qiáng)。從能量控制的觀點(diǎn)來看，功率放大電

12、路實(shí)質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)換電路。主要任務(wù)是使負(fù)載得到不失真（或失真較?。┑妮敵龉β省Ｔ诖笮盘栂鹿ぷ?。綜合以上條件考慮，最優(yōu)化的電路圖如下：圖3.3.1 功率放大電路第4章 語音放大的電路仿真與調(diào)試4.1 總電路圖圖4.1 總電路圖為了避免各級運(yùn)算器之間的相互干擾，且過濾掉放大過程中的紋波，各級之間用10f的電容進(jìn)行連接。4.2 電路仿真話筒放大電路的仿真圖4.2.1 話筒放大電路仿真圖圖4.2.2 話筒放大電路仿真輸入信號圖4.2.3 話筒放大電路仿真示波器波形4.3 混合前置電路和線路信號輸入電路的仿真圖4.3 混合前置電路和線路信號輸入電路仿真圖圖4.3.2 混合前置電路和線路信號輸入電路仿真輸入

13、信號圖4.3.3 混合前置電路和線路信號輸入電路仿真示波器波形4.4 功率放大電路的仿真圖4.4.1 功率放大電路仿真圖圖4.4.2 功率放大電路仿真輸入信號圖4.4.3 功率放大電路仿真示波器波形4.5 總電路的仿真圖4.5.1 總電路仿真圖圖4.5.2 總電路仿真輸入信號圖4.5.3 總電路仿真示波器波形第7章 總結(jié)通過這次課程設(shè)計，讓我深刻地體會到了在電子設(shè)計過程中應(yīng)該十分細(xì)心，而且應(yīng)該有全局觀。我在設(shè)計時因?yàn)闆]有考慮到后面的電路，只看眼前，不顧后面。結(jié)果搞的后面布線布得一團(tuán)糟。俗話說：“磨刀不誤砍材工。”這句話應(yīng)該是我以后在做設(shè)計時應(yīng)該牢記的。首先，應(yīng)該對電路的布局有一個整體的考慮，做

14、到元件的布置合理，避免出現(xiàn)短路，斷路等情況，而且應(yīng)盡量使元件均勻地分布在整個電路板上，注意對稱。其次，在焊接過程要謹(jǐn)慎，避免出現(xiàn)接點(diǎn)之間的粘連和虛焊等情況。最后，要認(rèn)真檢查電路，在確認(rèn)準(zhǔn)確無誤后接通電源進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試過程中，會遇到許多麻煩。我發(fā)現(xiàn)電位器的調(diào)節(jié)作用有問題，原來是接線接反了。還有，應(yīng)該接在同一個點(diǎn)的線沒有接在一起，但是這樣還是不行，經(jīng)過仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)，問題是兩排接地線沒有連在一起。但是，結(jié)果還是沒有想象中的那么完美。在進(jìn)行實(shí)物焊接前，應(yīng)該對元器件進(jìn)行檢查，在確認(rèn)無損壞的情況下再進(jìn)行焊接。語音放大器的最大缺點(diǎn)是噪音太大，可以多增加幾級濾波電路來濾除紋波，還可以通過改進(jìn)元器件的性能還

15、減少噪音。相信通過這些改進(jìn)，可以在一定程度上提高語音放大電路的性能。 本人簽字： 參考文獻(xiàn)1 童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京:高等教育出版社，19882高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計.北京:電子工業(yè)出版社，20013畢滿清.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20034付家才.電子實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐.北京:高等教育出版社，20055周澤義.電子技術(shù)實(shí)驗(yàn).武漢:武漢理工大學(xué)出版社，20016楊旭日.主中頻放大器自激的原因和消除方法.內(nèi)蒙古廣播與電視雜志 1994年第1期7 Mike Score.用D類放大器提高音頻放大效率.今日電子，2004年第4期附 錄 I 總電路圖附 錄 II 管腳號功能管腳號功能1輸出8輸出2反向輸入端9反向輸入端3同向輸入端10同向輸入端4接電源正極11接電源負(fù)極5同向輸入端12同向輸入端6反向輸入端13反向輸入端7輸出14輸出圖6.1.1 LM324的管腳圖及其參數(shù)值位置編號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注R1.R2電阻4.7K2個25CR3.R4.R5.R7.R8.R9