設計思路1、語音放大器的基本構成依據(jù)要求，輸出功率P=2W，電阻R=4Q,由功率公式可得U=2.8V，對TDA2030輸入lOOmv電壓時，可達到設計要求。此外，因為語音經過話筒輸入信號為 5mv，放大后要求達到lOOmv，放大倍數(shù)需在20倍以上，由電路設計要求得悉，該放大器由三級構成，其總的電壓增益AU，來合理分派各級電壓增益AUf=AUflAUf2AUf3。應依據(jù)放大器所需的總增益AU，來合理分派各級電壓增益(AUf1.AUf3)。為了提升信噪比S/N，前置放大器的增益要適合取大。為了使輸出波形不致產生飽和失真，輸出信號的幅值應小于電源電壓。2、性能指標集成直流穩(wěn)壓電源①同時輸出12V的電壓②輸出紋波電壓小于5mV前置放大器①輸入信號：輸入阻抗：Ri=100k.設定增益Auf1=30有源帶通濾波器①帶通頻次范圍：300Hz?3kHz②增益：Au=1功率放大器最大不失真輸出功率：Pmax>=2W負載阻抗：RL=4Q電源電壓：+12V，-12V輸出功率連續(xù)可調①直流輸出電壓：.50mV(輸出開路時)②靜態(tài)電源電流：.100mA（輸出短路時）3、要求（1）選用單元電路及元件依據(jù)設計要乞降已知條件，確立集成直流穩(wěn)壓電源、前置放大電路、有源帶通濾波器電路、功率放大電路的方案，計算和選用單元電路的元件參數(shù)。（2）前置放大電路的組裝與調試丈量前置放大電路的電壓增益AUd、輸入電阻Ri等各項技術指標，并與設計要求值進行比較。（3）有源帶通濾波器的組裝與調試丈量有源帶通濾波電路的電壓增益AUd、帶寬BW，并與設計要求值進行比較。（4）功率放大電路的組裝與調試丈量功率放大電路的最大不失真輸出功率Po,max、電源供應功率PDC、輸出功率.、直流輸出電壓、靜態(tài)電源電流等技術指標。（5）整體電路的調試與試聽（6）應用Multisim軟件對電路進行仿真。剖析一下內容：前置放大器差模電壓增益、共模電壓增益、差模輸入電阻、共模克制比、有源帶通濾波器的幅頻響應。二.實驗原理1、集成直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)固的直流電源供電，小功率穩(wěn)壓電源一般是由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓等四部分電路構成。其基本電路框圖及經各電路變換后，輸出的波形如下圖。圖3.3.1直流穩(wěn)壓電源電路原理框圖和波形變換a）電源變壓器電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的溝通電壓變換成整流濾波電路所需的低電壓。b） 整流電路整流電路一般采納擁有單導游電性的二極管構成，常常采納單相半波、單相全波和單相橋式整流電路。圖所示的整流電路為應用寬泛的橋式整流電路。電路中采納了四個二極管，構成單相橋式整流電路。整流過程中，四個二極管輪番導通，不論正半周或負半周，流過負載的電流方向是一致的，形成全波整流，將變壓器輸出的溝通電壓變?yōu)榱嗣}動的直流電壓。c） 濾波電路在整流電路的輸出端并聯(lián)電容即可形成濾波電路。加入電容濾波電路后，因為電容是儲能元件，利用其沖放電特征，使輸出波形光滑，減少脈動成分，以達到濾波的目的。為了使濾波成效更好，可采納大容量的電容為濾波電容。因為電容的放電時間常數(shù)越大，放電過程越慢，脈動成分越少，同時使得電壓更高。d） 穩(wěn)壓電路經過濾波后輸出的直流電壓仍舊存在較大紋波，并且溝通電網(wǎng)電壓允許有土 10%的起伏，跟著電網(wǎng)電壓的起伏，輸出電壓也會隨之改動。別的，經過濾波后輸出的直流電壓也與負載的大小有關，當負載加重時，因為輸出電流能力有限，使得輸出的直流電壓降落。所以，當需要穩(wěn)固的直流電源時，在整流、濾波電路后往常需要配有穩(wěn)壓電路。在此我們采納7812和7912分別作為+12V和-12V的穩(wěn)壓芯片。電;整流二極管IN4007。濾波電容選用兩只4700uF/50V的電解電容作為濾波電容。2、前置放大電路前置放大電路也為丈量用小信號放大電路。在丈量用的放大電路中，一般用傳感器送來的直流或低頻信號，經放大后多用單端方式傳輸，在典型狀況下，實用信號的最大幅度可能僅有若干豪伏，而共模噪聲可能高到幾伏，故放大器輸入飄移和噪聲等要素關于總的精度至關重要，放大器自己的共?？酥铺卣饕彩峭瑯又匾膯栴}。所以前置放大電路應當是一個高輸入阻抗，高共模克制比，低漂移的小信號放大電路。

在丈量用的放大電路中,般傳感器送來的直流或低頻信號，經放大后多用單端方式傳輸。在丈量用的放大電路中,典型狀況下，音頻信號的最大幅度可能僅有若干毫伏，共模噪聲可能高達幾伏。所以放大器輸入漂移和噪聲等要素關于總的精度致關重要，放大器自己的共?？酥票忍卣饕蚕喈斨匾?。所以前置放大電路應當是一個高輸入阻抗，高共模克制比、低漂移的小信號放大電路。+jPoll+jPoll我們米納的是同對比率電路的方式作為前置放大電路。 輸入信號模擬音頻Uid=5mV.10mV知足對指標的設計要求； 輸入電阻Ri..即知足高輸入電阻的要求，跟性能指標中Ri=100K.的設計思路符合；前置放大電路的電路增益Auf1=1+R11/R1知足對指標的設計要求。3、有源帶通濾波器有源濾波電路使用有源器件與 RC網(wǎng)絡構成的濾波電路。有緣濾波電路的種類好多，如按通道的性能區(qū)分，又分為低通（ LPF）、高通（HPF）、帶通（BPF）、帶阻（BEF）濾波器。在本次的設計過程中采納寬帶帶通濾波器。高通濾波器：fH=300Hz=l/(2pi*R*C)C16=C17=C=10nF，算得R18=53KQ低通濾波器：fL=3KHz=1/(2pi*R*C)，算得R15=5.3KQ為知足設計要求，R15和R18分別用100kQ和10kQ電位器來進行微調。4、功率放大器功率放大的主要作用是向負荷供應功率，要求輸出功率盡可能大，變換效率盡可能高，非線性失真盡可能小。功率放大器的形式好多，有OCL互補對稱功率放大電路， OTL功率放大電路，BTL橋式推挽功率放大電路和變壓器耦合功率放大電路等。 這些電路各有長處， 能夠依據(jù)設計要求和設施條件綜合考慮采納。本次在語音放大器的設計中我們采納了五端功放 TDA2030應用的電路。TDA2030是一款hi-fi級的寬頻功率放大器， 好多有源音箱都是以它作基礎的。 它在雙電源下的最大輸出功率能到 18w，而我們這里只采納但電源供電，理論上能達到9w。5、系統(tǒng)設計語音放大電路圖:（用5mV的電源模擬語音信號作為輸入）她血i険/冊側M御也F歸

h加M；Hud早廂1宅因刪嗒弔n*元器件實物及引腳次序發(fā)光二極管*長腳征極四.實驗步驟1、電路焊接先進行直流穩(wěn)壓電路的焊接與調試，待直流穩(wěn)壓電路調試穩(wěn)固后，才進行語音放大器的焊接，焊接從左到右，前一部分以LM324為中心，后部分以TDA2030為中心。通電前認真檢查，確立無誤后，才可調試與測試。2、直流穩(wěn)壓電源的調試調零和除去自激振蕩，丈量紋波電壓，調試。丈量值:U+=11.96V，調零和除去自激振蕩，丈量紋波電壓，調試。丈量值:U+=11.96V，紋波電壓：正端6mV，負端1V調試，改變?yōu)V波電容參數(shù)，減小紋波電壓。3、前置放大器的調試靜態(tài)調試：調零和除去自激振蕩。(2)動向調試：(3)輸出電壓的丈量以及輸出波形的觀察;(4)輸入端加差模輸入電壓(輸入正弦信號、幅值與頻次自選)，丈量輸出電壓，算出共?？酥票菿CMR。用逐點法丈量幅頻特征，并作出幅頻特征曲線，求出上下限截止頻次。丈量差模輸入電阻丈量值與理論值符合。4、有源帶通濾波器的調試靜態(tài)調試：調零和除去自激振蕩。動向調試：①輸出電壓的丈量以及輸出波形的觀察；丈量幅頻特征，作出幅頻特征曲線，求出帶通濾波器電路的帶寬BW；在通帶范圍內，輸入端加差模輸入電壓(輸入正弦信號、幅值與頻次自選)丈量輸出電壓，算出通帶電壓增益Auf2。實測數(shù)據(jù)：Ui=110mV，最大輸出電壓峰峰值： 3.96v，拐點電壓fL=300Hz，fH=3kHz，BW=3000-300=2700Hz頻次()輸出電壓峰峰值(mv)192220256262356372364350334318300頻次()輸出電壓峰峰值(mv)2842722562442325、功率放大器的調試靜態(tài)調試：輸入端對地短路，察看輸出端有無振蕩，若有振蕩，采納舉措以除去振蕩。動向調試：

丈量最大輸出功率Uo的波形出現(xiàn)臨輸入f=lKHz的正弦輸入信號，并漸漸加大輸入電壓的幅值直至輸出電壓界削波時，丈量此時RLUo的波形出現(xiàn)臨Up-p=12v,Up=6v,RL=4Q,Po,max=Up^2/RL=9w；有效值：Uo=6* 、2功率有效值：6、系統(tǒng)聯(lián)調經過以上對各級放大電路的局部調試以后，能夠逐漸擴大到整個系統(tǒng)的聯(lián)調。聯(lián)調時：令輸入信號Ui=0(前置級輸入對地短路)，丈量輸出的直流輸出電壓。輸入f=1kHz的正弦信號，改變 ui幅值，用示波器察看輸出電壓 uo波形的變化狀況，記錄輸出電壓Uo最大不失真幅度所對應的輸入電壓 ui的變化范圍。輸入ui為必定值的正弦信號 (在Uo不失真范圍內取值)，改變輸入信號的頻次， 察看Uo的幅值變化狀況，記錄 Uo降落到0.707Uo以內的頻次變化范圍。(4)計算總的電壓放大倍數(shù)。7、試聽系統(tǒng)的聯(lián)調與各項性能指標測試完成以后，面對話筒說話，從揚聲器即可傳出說話聲或收音機里播出的美好音樂聲，從視聽成效來看，應當是音質清楚，無雜音，音量大，電路運轉穩(wěn)定為最正確設計。五．實驗中的問題提出與解決方法問題1：前級放大器焊接達成后再示波器中沒有信號輸出。剖析：電路中可能有虛焊短接的狀況。解決：用萬用表認真檢查電路，逐一焊點進行測試，找出虛焊點并將其旱牢。問題2：下限截頻過低。剖析：高通濾波器中電流過大。解決：調理滑動變阻器。問題3：LM324濾波電路后沒有輸出波形剖析：芯片管腳沒接出去，電路中有短路；解決：電路焊接過程出現(xiàn)錯誤，補焊沒有焊接的管腳，找到他，解決它。問題4：功率放大管TDA2030不可以正常工作剖析：可能是電路接錯，或是芯片問題解決：查找電路問題未果，改換芯片，全部正常經驗教訓：在焊接這類封裝的芯片是，必定要控制管腳溫度對芯片的影響，盡量縮短烙鐵與管腳接觸的時間。六．實驗領會1、此次實驗是我們第一次真實意義上的從設計、仿真、選擇原件、焊接、調試 獨立達成的實驗，傾注了大批的精力和心血。在設計的過程中，我們寬泛查閱了有關資料，最后終于確立出了一套小組都很認可的方案。經過此次課程設計,讓我深刻地領會到了在電子設計過程中應當十分仔細,并且應當有全局觀.我在設計時因為沒有考慮到后邊的電路,只看眼前,不顧后邊.結果搞的后邊布線布得一團糟。2、在焊接的過程中，焊接技術對我們來講是一個考驗，焊接的過程中只管我們 已經很認真的焊接了，但是仍舊出現(xiàn)了虛焊的問題，并且此后的排查過程也非常的麻煩，所以這讓我們懂得，做技術仍是做工程，要腳扎實地，每一個環(huán)節(jié)都要做好，做到位。俗語說:"磨刀不誤砍材工."這句話應當是我此后在做設計時應該切記的。第一，應當對電路的布局有一個整體的考慮，做到元件的部署合理，防止出現(xiàn)短路，斷路等狀況，并且應盡量使元件均勻地散布在整個電路板上，注意對稱。其次,在焊接過程要慎重，防止出現(xiàn)接點之間的粘連和虛焊等狀況。最后，要認真檢查電路,在確認正確無誤后接通電源進行調試 .。在調試過程中，會碰到很多麻煩，我發(fā)現(xiàn)電位器的調理作用有問題,本來是接線接反了。還有，應當接在同一個點的線沒有接在一同，但是這樣仍是不可以,經過認真檢查后發(fā)現(xiàn)，問題是兩排接地線沒有連在一同。但是，結果仍是沒有想象中的那么完滿。3、在仿真調試過程中，幾經周折，我們也是拆了幾次，又焊了幾次，最后終于成功。語音放大器的最大弊端是噪音太大，能夠多增添幾級濾波電路來濾除紋波，還能夠經過改良元器件的性能還減少噪音。相信經過這些改良，能夠在必定程度上提升語音放大電路的性能。4、在本次的實驗中，我領會到了團隊合作的重要，感謝小組的此外一位成員為實驗付出的努力和心血，我想，這才是我最應當在實驗后總結出來的這門課程已經結束了，我學會了好多東西和技術，真的很感謝包含任課教師在內的各位老師的這學期的指導。七．市場遠景剖析

功能介紹：本作品是由集成運算放大器構成的語音發(fā)大電路。接在收音機的耳機接口,從語音放大器的揚聲器即可播出美好的音樂聲， 音質清楚，無雜音、音量大，電路運轉穩(wěn)固。若制作一個由功率放大器、聽筒放大器、線路放大器、話筒放大器、發(fā)送 /接收衰減器、電平監(jiān)測器、噪聲檢測電路（背景噪聲監(jiān)測器）來構成的語音開關。當對講通話設施的揚聲器和話筒的距離較近時， 因揚聲器發(fā)出的聲音會被話筒再次汲?。晫W耦合），故會發(fā)生蜂鳴、回聲等現(xiàn)象。為解決此問題，可依據(jù)輸入信號的強弱判斷應優(yōu)先接收哪一種聲音，并放大發(fā)送音聲的音量、降低接收聲音的音量， 來克制聲學耦合，防備蜂鳴出現(xiàn)。同時還可經過噪聲檢測電路檢測并降低其四周的噪聲，使通話更為清楚。此類作品可用于可視門鈴/對講機，熱水器遙控，會議系統(tǒng)或無線及其等。八.附錄