语音放大器设计实验报告.doc
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模拟电子技术课程设计
语
音
放
大
器
姓名:伍慧兰
学号:2015550828
班级:15通信工程1班
指导老师:罗光明
目录
一、 设计目的 1
二、 知识点和设计内容 2
三、 设计方案 2
四、 实验原理与参考电路 4
(一) 实验原理图如图1-2 4
(二) 实验原理 4
1) 前置放大器 4
2) 有源带通滤波器 5
3) 功率放大器 6
五、 实验的主要元器件 7
(一) 元器件清单 7
(二) 部分器件的使用介绍 8
1) LM324芯片 8
2) TDA2030引脚图与应用电路参数 12
六、 实验步骤 13
(一) 电路仿真实验 13
(二) 硬件实物实验 20
1) 前置放大器的焊接与调试 20
2) 有源带通滤波器 22
七、 实验中的问题提出与解决方法 25
八、 注意事项 26
九、 实验感想 27
参考资料 28
语音放大器设计
设计目的
1、了解语音识别知识;
2、掌握集成运算放大器的工作原理及其应用;
3、掌握低频小信号放大电路、带通滤波器和功放电路的设计方法;
4、培养应用现代工具对模拟电子系统进行仿真测试、制作调试、故障检查及分析的能力;
5、培养市场素质、工艺素质、自主学习能力、分析问题解决问题的能力以及团队精神;
6、培养文献查阅与综述和撰写课程设计报告的能力。
知识点和设计内容
本实验的知识点为分立元件放大器或集成运放、有源滤波器、集成功率放大器;涉及电子电路各个模块之间的联合调试技术。
设计方案
语音放大器设计的基本设计思路
分析可知本语音放大器应包括输入电路、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器、扬声器等几部分组成,如图1-1所示。
前置放大器可采用集成运算放大器,有源带通滤波器可采用LPF和HPF串联构成,功率放大电路选用集成功放。
设计的性能指标
通常语音信号非常微弱,需要经过放大、滤波、功率放大后才能驱动扬声器发声。假设语音信号为峰峰值不大于10mV频率范围100Hz~3kHz的正弦波,要求驱动8Ω1W的扬声器。具体性能指标如下:
1、前置放大器:输入信号Uid(10mV;输入阻抗Ri≥100kΩ
2、有源带通滤波器:通带100Hz~3kHz;增益Au=1
3、功放:最大不失真输出功率Pomax≥1W;负载阻抗RL=8Ω
4、输出功率连续可调;直流输出电压(50mV;静态电源电流(100mA
5、电源电压:+5V,+12V,-12V
实验原理与参考电路
实验原理图如图1-2
图1-2 实验原理图
实验原理
前置放大器
在测量用的放大电路中,一般传感器送来的直流或低频信号,经放大后多用单端方式传输。典型情况下,音频信号的最大幅度可能仅有若干毫伏,共模噪声可能高达几伏。所以放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度致关重要,放大器本身的共模抑制比特性也相当重要。因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗,高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。
图1-3是前置放大电路的原理图
图1-3 前置放大电路的原理图
前置放大电路的仿真效果图见图1-11,1-12,1-13,1-14,1-15。
有源带通滤波器
有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。按通带的性能可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。用低通滤波器和高通滤波器串接起来也可以组成带通滤波器。
图1-4为有源带通滤波器的原理图
图1-4 有源带通滤波器原理图
功率放大器
功率放大的主要作用是向负荷提供功率,要求输出功率尽可能大,转换效率尽可能高,非线性失真尽可能小。功率放大器的形式很多,有OCL互补对称功率放大电路,OTL功率放大电路,BTL桥式推挽功率放大电路和变压器耦合功率放大电路等。这些电路各有优点,可以根据设计要求和设备条件综合考虑选用。本次在语音放大器的设计中本人选用五端功放TDA2030应用的电路。
图1-5是功率放大器的原理图
图1-5 功率放大器原理图
实验的主要元器件
元器件清单
实验所需的元器件清单如表1-1
表1-1 语音放大器器件清单 编 号物 资 名 称型 号 或 规 格(或代用规格)数量1 集成运放 LM324 块 1 2 集成功放 TDA2030 块 1 3 电解电容 220uF/25V 只 2 4 电解电容 22uF/25V 只 2 5 瓷片电容 220nF(224) 只 1 6 瓷片电容 150nF(154) 只 2 7 瓷片电容 100nF(104) 只 2 8 瓷片电容 22nF(103) 只 2 9 可调电阻 10k 1/8W 只 1 10 色环电阻 1.2M 1/8W 只 1 11 色环电阻 120k 1/8W 只 1 12 色环电阻 110k 1/8W 只 1 13 色环电阻 20k 1/8W 只 1
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