1、實(shí)驗(yàn)五 音調(diào)控制電路設(shè)計(jì),一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）了解濾波器概念； （2）掌握音調(diào)控制電路的設(shè)計(jì)及測試方法 ；,二、實(shí)驗(yàn)儀器及器件 （1）雙蹤示波器； （2）直流穩(wěn)壓電源； （3）函數(shù)信號(hào)發(fā)生器； （4）數(shù)字萬用表； （5）UA741.,三、預(yù)習(xí)要求 （1）熟悉集成電路芯片uA741的引腳圖及功能； （2）熟悉音調(diào)控制電路的三種類型； （3）掌握音調(diào)控制電路相關(guān)參數(shù)的計(jì)算。,四、 實(shí)驗(yàn)原理,1、音調(diào)控制器,音調(diào)控制器主要是控制、調(diào)節(jié)音響放大器的幅頻特性使聲音變得更好聽一些。,f0（等于1kHz）表示中音頻率，要求增益AV0=0dB,fL1表示低音頻轉(zhuǎn)折頻率，一般為幾十赫茲,fL2(等于10fL1

2、)表示低音頻區(qū)的中音頻轉(zhuǎn)折頻率,fH1表示高音頻區(qū)的中音頻轉(zhuǎn)折頻率,fH2(等于10fH1)表示高音頻轉(zhuǎn)折頻率，一般為幾十千赫茲,音調(diào)控制器只對低音頻與高音頻的增益進(jìn)行提升與衰減，中音頻的增益保持0dB不變。因此，音調(diào)控制器的電路可由低通濾波器與高通濾波器構(gòu)成。,2、由低通濾波器與高通濾波器 構(gòu)成音調(diào)控制器,設(shè)電容C1=C2C3，在中、低音頻區(qū)，C3可視為開路，在中、高音頻區(qū)，C1、C2可視為短路。,當(dāng)ff0時(shí),當(dāng)RP1的滑臂在最左端時(shí)，對應(yīng)于低頻提升最大的情況 。,當(dāng)ff0時(shí),當(dāng)RP1滑臂在最右端時(shí)，對應(yīng)于低頻衰減最大的情況。,當(dāng)ff0時(shí),分析表明，右圖所示電路是一個(gè)一階有源低通濾波器，其增

3、益函數(shù)的表達(dá)式為：,式中，,當(dāng)ff0時(shí),當(dāng)ffL1時(shí)，C2可視為開路，運(yùn)算放大器的反向輸入端視為虛地，R4的影響可以忽略，此時(shí)電壓增益 ：,當(dāng)ff0時(shí),在f=fL1時(shí)，因?yàn)閒L2 =10fL1 ，故可由式：,模,此時(shí)電壓增益相對AVL下降3dB。,得,當(dāng)ff0時(shí),在f=fL2時(shí)，,模,此時(shí)電壓增益相對AVL下降17dB。,當(dāng)ff0時(shí),同理可以得出右圖所示電路的相應(yīng)表達(dá)式，其增益相對于中頻增益為衰減量。,當(dāng)ff0時(shí)，同理得,當(dāng)ffH1（3）時(shí)，C3視為開路，此時(shí)電壓增益AV0=-1(0dB) 。 在f=fH1時(shí),因fH2=10fH1由,此時(shí)電壓增益AV3相對于AV0提升了3dB。,在f=fH2時(shí)

4、,此時(shí)電壓增益AV4相對于AV0提升了17dB。,當(dāng)f fH2時(shí)，3視為短路，此時(shí)電壓增益 AVH = (RaR3)/R3,五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通常先提出對低頻區(qū)fLx處和高頻區(qū)fHx處的提升量或衰減量x(dB)，再根據(jù)下式求轉(zhuǎn)折頻率fL2(或fL1)和fH1(或fH2),即,根據(jù)上面的式子進(jìn)行計(jì)算得，,六、仿真,七、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟,預(yù)習(xí)要求：（1）計(jì)算理論值fL1、fLx、fL2、f0, fH1、fHx、fH2，并填入表格4-1中； （2）理論計(jì)算：當(dāng)輸入信號(hào)Uim=100mV時(shí)，計(jì)算出在17dB、12dB、3dB時(shí)輸出信號(hào)幅值Uom，將該值分別填入表格4-1中。 測試內(nèi)容及步驟如下： （1）按圖

5、4-9連接電路，注意正負(fù)電源、地的正確連接。使RP1、RP2可調(diào)電阻器滑臂均置中間位置。 （2）中頻音調(diào)特性測量：將f=100Hz，Uim=100mV的正弦波信號(hào)加入至音調(diào)控制器的輸入端，將輸出信號(hào)uo的幅值Uom測量值填入表格4-1的f0列中。,（3）低頻音調(diào)特性測量：將高音電位器RP2滑臂居中，將低音電位器RP1滑臂置于最左端(A端)，保持Uim=100mV，調(diào)節(jié)信號(hào)頻率f分別為fL1、fLx、fL2，測量其相應(yīng)的低音提升輸出幅值Uom，結(jié)果填入表4-1的fL1、fLx、fL2三列中；將低音電位器RP1滑臂置于最右端（B端），重復(fù)上述測量過程，測量其相應(yīng)的低音衰減輸出幅值Uom，測量填入表4-1中。 （4）高頻音調(diào)特性測量：將低音電位器RP1滑臂居中，將低音電位器RP2的滑臂分別置于最左端（C端）和最右端（D端），保持Uim=100mV，測量方法同（3），依次測量輸入信號(hào)頻率分別為fH1、fHx、fH2時(shí)的輸出幅值Uom，測量結(jié)果