畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）音響放大器

1、 屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）檔案 存檔編號： 學(xué) 院音響放大器系 別： 哥們的一個論文拿來曬曬 專 業(yè)： 年 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院教務(wù)處印制年 月 日19摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)以d類功放為核心，通過設(shè)計(jì)、制作具有語音放大、電子混響、音調(diào)控制以及卡拉ok伴唱的音響放大器，了解了電子混響延時(shí)器m65831的工作原理以及相關(guān)應(yīng)用，同時(shí)也通過對d類功放的設(shè)計(jì)，認(rèn)識到pwm型開關(guān)功率放大器的工作原理，掌握其電路設(shè)計(jì)與主要參數(shù)的測試方法，并掌握音響放大器的設(shè)計(jì)方法與中小型電子線路系統(tǒng)的組裝與調(diào)試技術(shù)。該系統(tǒng)通過對話筒輸出信號進(jìn)行放大，進(jìn)入電子混響器延時(shí)，再與磁帶放音機(jī)輸出信號共同進(jìn)

2、入混合前置放大器進(jìn)行混合，然后通過反饋式音調(diào)控制器對混合后的信號進(jìn)行高音和低音的提升或是壓縮制造回聲效果，最后通過d類功放以獲得更大的聲音輸出。關(guān)鍵詞：電子混響延時(shí)器 混合前置放大器 反饋式音調(diào)控制器 pwm型開關(guān)功率放大器abstractthe graduation design of power amplifier as the core in d, through design, production with voice amplification, electronic reverberation, tone control and karaoke banchang audio am

3、plifier, learned about the electronic reverberation time delay is the working principle and m65831 relevant application, but also through such power amplifier for d design, realize pwm switch power amplifier, to master the working principle of the main parameters of circuit design and testing method

4、, which master audio amplifier design method and small and medium-sized electronic circuit system assembly and debug technology. the system through the receiver output signal into electronic amplification, delay, again with reverb units output signal cassette tape together preamplifier mixed into th

5、e mix, then through feedback type to the mixture of tones controller for soprano and bass signal of ascension or compression manufacturing echo effect, finally through d class power amplifier to achieve even greater sound output.keywords：electronic reverberation time delay device the mixed preamplif

6、ier feedback type tones controller pwm switch power amplifier前言隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各類電子電路的應(yīng)用領(lǐng)域也愈加擴(kuò)大，現(xiàn)今社會，產(chǎn)品智能化、數(shù)字化、集成化已成為人們追求的一種趨勢，設(shè)備的性能、價(jià)格、發(fā)展空間等備受人們的關(guān)注，尤其對電子設(shè)備的精密度和穩(wěn)定度最為關(guān)注，而聲音是人們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|的最多的現(xiàn)象之一。伴隨著人們生活水平的日益提升，人們也在追求能夠提取更加完美的音質(zhì)，從某個角度上講以往的各類音頻設(shè)備似乎已經(jīng)滿足不了廣大消費(fèi)者的追求。于是乎，一股改善音頻放大器的熱潮也隨之而來，就功放部分而言，其種類也由當(dāng)初的a類功放發(fā)展到如今的t

7、類乃至更高級更高效的功放也將隨之而出現(xiàn)。自從1906年美國的德福雷斯發(fā)明了真空三極管，開創(chuàng)了揉電聲技術(shù)的先河之后，各類型的音頻放大器也如雨后春筍般崛起，音頻放大器也在經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、場效應(yīng)管等幾個階段之后，也迎來了屬于它的新時(shí)代。在此，對于在做本畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予幫助的老師以及同學(xué)們致以中心的感謝，由于在本設(shè)計(jì)中還存在著一些不足之處，希望各位專家、老師以及同學(xué)們能夠加以批評指正。目錄摘要前言第一章 緒論.1.1 選題的目的和意義1.2 國內(nèi)外關(guān)于該論題的發(fā)展現(xiàn)狀及意義1.3 本課題的研究內(nèi)容1.3.1 主要內(nèi)容1.3.2 研究方法以及技術(shù)路線第二章 音響放大器的基本組成簡介2.1

8、音響放放大器的基本組成框圖2.2 語音放大器2.3 電子混響延時(shí)器2.4 混合前置放大器2.5 音調(diào)控制器2.6 功率放大器第三章 設(shè)計(jì)方案選擇.3.1 設(shè)計(jì)方案探討3.2 以pwm型開關(guān)功率放大器為主的設(shè)計(jì)方案與工作原理3.2.1 各類功率放大器的簡介以及簡單比較3.2.2 d類功率放大器的優(yōu)勢以及應(yīng)用前景.第四章 音響放大器單元電路的設(shè)計(jì)與分析4.1 語音信號提取電路原理及設(shè)計(jì)4.2 語音放大電路應(yīng)用電路設(shè)計(jì)4.3 電子混響延時(shí)器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)4.4 音調(diào)控制電路與音色處理電路4.4.1 反饋型音調(diào)控制器電路的特點(diǎn)4.4.2 反饋型音調(diào)控制器第五章 系統(tǒng)制作5.1 制作pcb的流程圖.5.2

9、 原理圖的制作5.3 pcb的制作5.4 制作指導(dǎo)第六章 調(diào)試、仿真6.1 各部分電路仿真現(xiàn)象及結(jié)果6.1.1 語音放大信號處理部分6.1.2 音調(diào)控制電路信號處理部分6.15.3 功率放大器信號處理部分第七章 總結(jié)第八章 致謝第九章 附錄第十章 參考文獻(xiàn)第一章 緒論1.1 選題的目的和意義伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對音頻功率放大器的要求越來越高。音頻是多媒體中的一種重要媒體，人能夠聽見的音頻信號的頻率范圍大約是60hz20khz，其中語音大約分布在300hz3400hz之內(nèi)，而音樂和其他自然聲響是全范圍分布的。如何利用分析儀器讓音頻功放達(dá)到更高的要求是許多人為之努力的永恒

10、的課題，聲音通過模擬設(shè)備記錄或再生，成為模擬音頻，再經(jīng)數(shù)字化成數(shù)字音頻，音頻分析就是以數(shù)字音頻信號為分析對象以數(shù)字信號處理的各種理論為分析手段，提取信號在時(shí)域、頻域內(nèi)一系列特性的過程。音響放大器是日常生活中常用的設(shè)備，其作用是將語音等經(jīng)過電聲轉(zhuǎn)換裝置得到的微弱音頻信號放大后推動喇叭發(fā)聲。本文所設(shè)計(jì)的一個集成化的利用直流電源供電的音響放大器可有效增強(qiáng)各種電子設(shè)備的輕巧性、便攜性，同時(shí)其設(shè)計(jì)所依據(jù)的原理及方法對今后的數(shù)字音響的研究也有重要的指導(dǎo)意義。1.2 國內(nèi)外關(guān)于該論題的發(fā)展現(xiàn)狀及意義音頻放大器技術(shù)的發(fā)展歷史可以分為電子管、晶體管、集成電路、場效應(yīng)管四個階段。1906年美國的德福雷斯發(fā)明了真空

11、三極管，開創(chuàng)了揉電聲技術(shù)的先河；1927年貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了負(fù)反饋nfb（negative feedback）技術(shù)后，使音響技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的時(shí)代，比較有代表性的如“威廉遜”放大器，而1947年威廉遜在一篇設(shè)計(jì)hi-fi（high fidelity）放大器的文章中介紹了一種成功運(yùn)用反饋技術(shù)，成為hi-fi史上的一個重要里程碑。60年代由于晶體管的出現(xiàn)，使功率放大器步入了一個更為廣闊的天地。基于晶體管放大器細(xì)膩動人的音色、較低的失真、較寬的頻響及動態(tài)范圍等特點(diǎn)，各種電路也相應(yīng)產(chǎn)生，如“otl（output transformer less）”無輸出放大器、“ocl（output capac

12、iror less）”放大器等。直到70年代晶體管放大技術(shù)的應(yīng)用已相當(dāng)成熟，各種新型電路不斷產(chǎn)生，如較成功地解決了了負(fù)反饋電路的瞬態(tài)失真和高頻相位反轉(zhuǎn)問題的無反饋放大電路，成功的將甲乙類放大器的特點(diǎn)結(jié)合在一起的超甲類放大電路，具有輸出功率大、失真小的電流傾注式放大電路等等。從而使晶體管放大電路成為音響發(fā)展技術(shù)中的主流。在60年代初，美國首先推出音響技術(shù)中的新成員集成電路，到了70年代初，集成電路以其質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、體積小、功能多等特點(diǎn)，逐步被音響界所認(rèn)識。發(fā)展至今，厚膜音響集成電路、運(yùn)算放大集成電路被廣泛應(yīng)用于音響電路。近幾十年來在音頻領(lǐng)域中，a類、b類、ab類音頻功率放大器（額定輸出功率）一直占據(jù)

13、統(tǒng)治位置，以至于發(fā)展到如今普遍采用的d類音頻功率放大器。d類音頻功率放大器是pwm型功率放大器，其工作于開關(guān)狀態(tài)以及高效、節(jié)能、數(shù)字化特點(diǎn)漸漸進(jìn)入全球音頻功放研究人員的眼球。高效率的音頻放大器不只是在便攜式的設(shè)備中需要，在大功率的電子設(shè)備中也需要。因?yàn)?，功率越大，效率也就越重要。而隨著人們的居住條件的改善，高保真音響設(shè)備和更高檔的家庭影院也逐漸開始興起。在這些設(shè)備中，往往需要幾十瓦甚至幾百瓦的音頻功率。這時(shí)，低失真、高效率的音頻放大器就成為其中的關(guān)鍵部件。隨著社會的發(fā)展，人們居住條件的改善，高保真音響設(shè)備和更高檔的家庭影院逐漸開始興起。在這些設(shè)備中，往往需要幾十瓦甚至幾百瓦的音頻功率。這時(shí)，低

14、失真、高效率的音頻放大器就成為其中的關(guān)鍵部件。進(jìn)入21世紀(jì)以后，各種便攜式的電子設(shè)備成為了電子設(shè)備的一種重要的發(fā)展趨勢。從作為通信工具的手機(jī)，到作為娛樂設(shè)備的mp3播放器等，各種便攜式電子設(shè)備已經(jīng)和人們的生活密不可分。陸續(xù)將要普及的還有便攜式電視機(jī)，便攜式dvd等等。所有這些便攜式的電子設(shè)備的一個共同點(diǎn)，就是都有音頻輸出，也就是都需要有一個音頻放大器；另一個特點(diǎn)就是它們都是電池供電的。都希望能夠有較長的使用壽命。就是在這種需求的背景下，d類放大器被開發(fā)出來了。它的最大特點(diǎn)就是它能夠在保持最低的失真情況下得到最高的效率。1.3 本課題的研究內(nèi)容1.3.1 主要內(nèi)容主攻方向及主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個額定

15、輸出功率為3w，負(fù)載阻抗8，失真度3%，頻率響應(yīng)范圍在40hz10khz，同時(shí)要求采用dc：12v電源，滿足輸入靈敏度：5mv、阻抗20的音響放大器。1.3.2 研究方法以及技術(shù)路線研究方法及技術(shù)路線：本設(shè)計(jì)定于設(shè)計(jì)制作d類音響放大器，故打算采用pwm型開關(guān)功率放大器。擬定本系統(tǒng)由語音放大器、電子混響器、混合前置放大器、音調(diào)控制器和功率放大器等五部分組成（如圖2.1）；其工作原理大致如下：當(dāng)語音信號經(jīng)話筒輸出后，進(jìn)入語音放大器放大并傳入電子混響器產(chǎn)生混響效果，混響后的信號連同磁帶放音機(jī)產(chǎn)生的信號一同進(jìn)入混合前置放大器，并進(jìn)行放大。放大后的信號進(jìn)入音調(diào)放大器，然后進(jìn)入功率放大器進(jìn)行功率放大，再由

16、揚(yáng)聲器輸出。具體的技術(shù)路線將基于d類功放的pwm模式進(jìn)行語音信號放大器的設(shè)計(jì)與制作來完成第二章 音響放大器的基本組成簡介2.1 音響放放大器的基本組成框圖圖2.1.1 音響放大器系統(tǒng)框圖圖2.1.2 音響放大器內(nèi)部組成框圖2.2 語音放大器由于話筒輸出信號一般只有5mv左右，而輸出阻抗達(dá)到20，所以話音放大器的作用是不失真的放大聲音信號，其輸入阻抗應(yīng)該遠(yuǎn)大于話筒輸出阻抗。2.3 電子混響延時(shí)器電子混響器是用電路模擬聲音的多次反射，產(chǎn)生混響效果，使聲音聽起來具有一定的深度感。在卡拉ok伴唱機(jī)中都帶有電子混響器，其組成框圖如圖2.3.1所示。其中，集成電路bbd稱為模擬延時(shí)器，其內(nèi)部有由場效應(yīng)管構(gòu)

17、成的多級電子開關(guān)和高精度存儲器。在外加時(shí)鐘脈沖作用下，這些電子開關(guān)不斷地接通和斷開，對輸入信號進(jìn)行取樣、保持并向后級傳遞，從而使bbd的級數(shù)越多，時(shí)鐘脈沖的平率越高，延時(shí)時(shí)間越長。電子混響器的實(shí)驗(yàn)電路如圖2.3.2所示，其中兩級二階低通濾波器（mfb）a1、a2濾去4khz以上的高頻成分，反相器a3用于隔離混響器的輸出與輸入級間的相互影響。rp1調(diào)節(jié)混響器的輸入電壓，rp2調(diào)節(jié)mn3207的平衡輸出以減小失真。rp3調(diào)節(jié)始終頻率，rp4控制混響器的輸出電壓。圖中mn3207和mn3102個引腳的電壓如下：引腳 1 2 3 4 5 6 7 8mn3207的電壓/v 0.0 3.2 0.0 5.6

18、 6.0 3.2 2.6 2.6mn3102的電壓/v 6.0 3.2 0.0 3.2 3.2 3.2 2.8 5.6注：實(shí)際在本設(shè)計(jì)中所運(yùn)用到的是電子混響延時(shí)器集成芯片，這是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了d類功率放大器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用上，此處對于bbd延時(shí)器知識略作敘述，不納入實(shí)際實(shí)踐中。圖2.3.1 電子混響器組成框圖圖2.3.2 bbd延時(shí)器的實(shí)驗(yàn)電路圖2.4 混合前置放大器混合前置放大器的作用是將磁帶放音機(jī)輸出的音樂信號與電子混響器混向后的聲音信號混合放大。其電路如圖2.4所示。這是一個反相加法器電路，輸出與輸入電壓間的關(guān)系為：，式中為話筒放大器的輸出電壓；為磁帶放音機(jī)的輸出電壓。音響放大器的性能

19、主要由音調(diào)控制器與功率放大器決定，后面將陸續(xù)介紹這兩種電路的工作原理及其設(shè)計(jì)方法。2.5 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，理想的控制曲線如圖2.5中折線所示。圖2.5中表示中音頻率，要求增益=0db；表示低音頻轉(zhuǎn)折頻率，一般為幾十赫茲；（等于10）表示低音頻區(qū)域的中音頻轉(zhuǎn)折點(diǎn)頻率；表示高音頻區(qū)的中音轉(zhuǎn)折頻率；（等于10）表示高音頻轉(zhuǎn)折頻率，一般為幾十千赫茲。圖2.5 音調(diào)控制曲線2.6 功率放大器功率放大器的作用是給音響放大器的負(fù)載（揚(yáng)聲器）提供一定的輸出功率，襠負(fù)載一定時(shí)，希望輸出的功率盡可能大，輸出信號的非線性失真盡可能地小，功率盡可能高。功率放大器的常見電路形式

20、有otl（output transformer less）電路和ocl（output capaciror less）電路。有集成運(yùn)算放大器（簡稱運(yùn)放）和晶體管組成的功率放大器，也有專用集成電路功率放大器第三章 設(shè)計(jì)方案選擇3.1 設(shè)計(jì)方案探討在開始進(jìn)行實(shí)踐時(shí)，首先先確定整機(jī)電路的級數(shù)分配，再根據(jù)各級的功能及技術(shù)指標(biāo)要求分配電壓增益，然后分別計(jì)算各級電路的參數(shù)，通常從功放級開始向前逐級計(jì)算。由于本設(shè)計(jì)要求在輸入信號為5mv負(fù)載為8 時(shí)得到的輸出功率為3w，根據(jù)公式 得到輸出電壓約為=5v，以及公式得整個系統(tǒng)的電壓放大倍數(shù)=1000，各級增益如圖3.1所示：圖3.1 整機(jī)增益分配3.2 以pwm型

21、開關(guān)功率放大器為主的設(shè)計(jì)方案與工作原理3.2.1 各類功率放大器的簡介以及簡單比較3.2.2 d類功率放大器的優(yōu)勢以及應(yīng)用前景第四章 音響放大器單元電路的設(shè)計(jì)與分析4.1 語音信號提取電路原理及設(shè)計(jì)及分析4.2 語音放大電路應(yīng)用電路設(shè)計(jì)及分析4.3 前置放大器的設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)分析對前置放大器的技術(shù)要求，就是必須要和放大器的特性相適應(yīng)，即對功率放大器的技術(shù)要求同時(shí)也適應(yīng)前置放大器，甚至于對前置放大器還應(yīng)該要高一些否則就不能成為一個高保真的“系統(tǒng)”，也就是說，構(gòu)成高保真系統(tǒng)的每一個單元都必須是一個高保真單元。下面簡述一些在本設(shè)計(jì)中有所考慮的指標(biāo)：（1）失真度：包括諧波失真和互調(diào)失真，要求分別小

22、于0.1%和0.05.（2）信噪比：應(yīng)大于90db。（3）頻率響應(yīng)：在20hz20khz 0.5db。（4）移動速度：應(yīng)大于5v/us。（5）動態(tài)范圍：應(yīng)大于7580db。（6）輸入/輸出信號匹配：前置放大器的輸入端和輸出端分別和節(jié)目源設(shè)備以及功率放大器相連。要使信號高質(zhì)量傳輸，必須滿足匹配條件，包括阻抗匹配、電平匹配、傳輸方式匹配等。（7）均衡網(wǎng)絡(luò)要符合riaa標(biāo)準(zhǔn)和nab標(biāo)準(zhǔn)。（8）電源：高質(zhì)量的電源是前置放大器性能好壞的因素之一，應(yīng)包括低噪聲、大容量和低內(nèi)阻等條件。前置放大器的電源應(yīng)與功率放大器的電源分開，單獨(dú)的供電。4.4 電子混響延時(shí)器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)及分析由m65831構(gòu)成的電子混響實(shí)

23、驗(yàn)電路圖如圖4.3.1所示。電路工作原理是：輸入信號通過22腳與23腳組成的低通濾波器進(jìn)行濾波，控制器發(fā)出取樣信號通過20腳與21腳組成的運(yùn)放和內(nèi)部比較，對輸入信號進(jìn)行采樣、存儲、a/d和d/a轉(zhuǎn)換、延時(shí)、低通濾波后，經(jīng)13腳輸出延時(shí)信號。當(dāng)9腳為高電平時(shí)延時(shí)時(shí)間由開關(guān)控制；當(dāng)9腳為低電平時(shí)，延時(shí)時(shí)間由微機(jī)控制。10腳為低電平時(shí)，m65831芯片處于工作模式；為高電平時(shí)，芯片處于睡眠模式，僅消耗14ma的電流。圖4.3.1 電子混響器實(shí)驗(yàn)電路圖4.5 音調(diào)控制電路與音色處理電路設(shè)計(jì)及分析4.5.1 音調(diào)控制電路在高保真音響電路的前置級中往往都要加入音調(diào)控制電路，這是因?yàn)橐话愕恼Z言和音樂，在重放

24、音時(shí)所需的頻率范圍有所不同。語言放音的頻率范圍為100hz到幾khz；交響樂放音的頻率范圍則大于40hz14khz，這樣他們對放大電路的頻率響應(yīng)就要求不同了。再加上放音環(huán)境的差異，每個人在聽覺上的習(xí)慣和愛好不同，所以在放大器中就需要加入音調(diào)控制電路，用它來接實(shí)際需要突出或減弱高音區(qū)或低音區(qū)，以期望改善聽覺效果。常用的音調(diào)控制電路有兩種：一種是衰減型rc音調(diào)控制電路，另一種是反饋型音調(diào)控制電路。還有一種是將衰減和反饋結(jié)合起來的衰減反饋（nf-cr）型音調(diào)控制電路，可以稱為是第三種音調(diào)控制電路。在本設(shè)計(jì)中采用的是反饋型音調(diào)控制電路。4.5.2 反饋型音調(diào)控制器電路的特點(diǎn)（1）結(jié)合反饋型音調(diào)控制電路

25、的控制特性曲線，rc型衰減型音調(diào)控制電路的控制特性曲線。通過比較可以知道，前者的轉(zhuǎn)折頻率點(diǎn)隨著音調(diào)的調(diào)節(jié)而發(fā)生移動，但其控制特性曲線的斜率確保每倍頻衰減6db，并不受音調(diào)調(diào)節(jié)的影響；后者的控制特性正好與前者相反，在調(diào)節(jié)音調(diào)時(shí)，其轉(zhuǎn)折頻率保持固定不變，但特性曲線的斜率卻隨之改變。（2）反饋型音調(diào)控制電路的構(gòu)成，如圖4.5.2所示，該電路是一個電壓并聯(lián)反饋型負(fù)反饋電路，放大單元可由晶體管、場效應(yīng)管和集成運(yùn)算放大器構(gòu)成。如果用代表反饋系數(shù)b= / 。當(dāng)放大器的開環(huán)放大倍數(shù)很高，且滿足與b的乘積遠(yuǎn)大于1是，電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路的閉環(huán)增益= / =1/b=/ （代表電路的開環(huán)增益）。圖4.5.2 電壓并聯(lián)

26、負(fù)反饋電路為了分析簡便起見，可以按照電路的四種不同的工作特性分解成如圖4.5.3所示的反饋型低音提升電路。在圖a中，反饋回路的總阻抗有和串聯(lián)而成，即= + 。輸入回路的總阻抗就是，所以。頻率高于中音時(shí)，可認(rèn)為短路（即=0），= ，則，與頻率無關(guān)；當(dāng)頻率低于中音是，的容抗增大，增大，也隨頻率的降低而增高，頻率每降低一半，增益則增加一倍，形成每倍頻程按6db增大的低音提升曲線。圖4.5.3 反饋型低音提升電路在圖b中，輸入回路的總阻抗是由與并聯(lián)而成的，即。反饋回路的阻抗。則電壓閉環(huán)增益為。在中低音時(shí)，近似開路，此時(shí)為一恒定值。即：；頻率一旦高于中音，就不能認(rèn)為短路，的容抗隨頻率升高而減小，于是引起

27、減小，增大。4.5.3 反饋型音調(diào)控制器由圖4.5.4所示，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。如圖4.5.4，由運(yùn)算放大器構(gòu)成的音調(diào)控制器調(diào)節(jié)方便，元器件較少，在一般收錄機(jī)、音響放大器中應(yīng)用較多。下面分析該電路的工作原理。設(shè)，在中、低音頻區(qū)，可視為開路，作為低通濾波器；在中、高音頻區(qū)，、可視為短路，作為高通濾波器。1.音調(diào)控制的低頻等效電路分析（1）當(dāng)時(shí)，音調(diào)控制器的低頻等效電路如圖4.5.5所示。其中，圖（a）為rp1的滑臂在最左端，對應(yīng)于低頻提升最大的情況；圖（b）為rp1滑臂在最右端，對應(yīng)于

28、低頻衰減最大的情況。分析表明，圖（a）所示電路是一個一階低通濾波器，其增益函數(shù)表達(dá)式為 （式4.5.3-1）式中 或者（式4.5.3-2）或者（式4.5.3-3）當(dāng)時(shí)，可視為開路，運(yùn)算放大器的反相輸入端視為虛地，的影響可以忽略，此時(shí)電壓增益為（式4.5.3-24）當(dāng)時(shí)，因?yàn)?，故可由?.5.3-1得到（式4.5.3-5）模 （式4.5.3-6）此時(shí)電壓增益相對下降3db。當(dāng)時(shí)，由式4.5.3-1得到（式4.5.3-7）模 （式4.5.3-8）此時(shí)電壓增益相當(dāng)于下降17db。同理可以得出圖（b）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。圖4.5.5 音調(diào)控制器的低頻等效電路2.音調(diào)控制

29、器的高頻等效電路分析（1）當(dāng)時(shí)，音調(diào)控制器的高頻等效電路如圖4.5.6所示。由于此時(shí)可將、可視為短路，與、組成星型連接，將其轉(zhuǎn)換成三角形連接后的電路如圖4.5.7所示，電阻的關(guān)系式為 （式4.5.3-9） （式4.5.3-10） （式4.5.3-11）取，則上述幾式可化為 （式4.5.3-12）圖4.5.7所示的高頻等效電路圖如圖4.5.8所示。其中，圖（a）為rp2的滑臂在最左端是，對應(yīng)于高頻提升最大的情況；圖（b）為rp2的滑臂在最右端時(shí)，對應(yīng)于高頻衰減最大的情況。分析表明，圖（a）所示電路為一階有源高通濾波器，其增益函數(shù)表達(dá)式為（式4.5.3-13）式中 或（式4.5.3-14）或（式4

30、.5.3-15）類同于低頻等效電路的分析方式，可以等處下述各類關(guān)系式。當(dāng)時(shí)，可視為開路，此時(shí)電壓增益=0db。在時(shí)，有（式4.5.3-16）此時(shí)電壓增益相對于提升了3db。在時(shí)，有（式4.5.3-17）此時(shí)電壓增益相對于提升了17db。當(dāng)時(shí)，視為短路，此時(shí)電壓增益為（式4.5.3-18）同理可以得到圖（b）所示電路的表達(dá)式，其增益相對于中頻增益為衰減量。實(shí)際應(yīng)用中，通常先提出對低頻區(qū)處和高頻區(qū)處的提升量或衰減量xdb，再根據(jù)下式求轉(zhuǎn)折頻率（或）和（或），即（式4.5.3-19）（式4.5.3-20）圖4.5.7 音調(diào)控制器的高頻等效電路圖4.5.8 圖4.5.7的等效電路圖第五章 系統(tǒng)制作5.

31、1 制作pcb的流程圖圖5.1 pcb制作流程圖5.2 原理圖的制作下面簡單介紹原理圖制作的基本方法：（1）.打開protel 99 se，點(diǎn)擊file菜單上的new命令，系統(tǒng)將彈出protel 99 se建立新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的文件路徑設(shè)置選項(xiàng)卡，然后單擊browse的按鈕，輸入文件名，單擊ok完成操作。（2）.執(zhí)行菜單中的file/new命令，彈出new document對話框，選取document圖標(biāo)，然后單擊ok。（3）.設(shè)計(jì)所用到的芯片，lm324，m65831，亦可從protel 99 se dos schematic libraries ddb的protel 99 dos schema

32、tic ttl lib原件庫中裝載。（4）.把所有的原件調(diào)出來后在畫出原理圖，并把各元件進(jìn)行封裝。（5）.封裝完畢后，對原理圖進(jìn)行電氣檢查，檢查無誤后在執(zhí)行design/creat的命令生成網(wǎng)絡(luò)表。（6）.對網(wǎng)絡(luò)表進(jìn)行檢查。5.3 pcb的制作（1）首先執(zhí)行file/new命令，建立新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，這樣可以進(jìn)行pcb圖的制作。（2）接著執(zhí)行菜單中的file/new命令，彈出new document的對話框，選取pcb，（3）用鼠標(biāo)單擊編輯區(qū)下方的標(biāo)簽keep out，然后執(zhí)行菜單place/keep out/track畫出電路板的電氣邊界。（4）在net list file輸入框中輸入網(wǎng)絡(luò)表與

33、元件。（5）單擊excute按鈕即可完成實(shí)現(xiàn)裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件，并把各個元件的位置調(diào)整好。（6）設(shè)置pcb板，首先執(zhí)行design/rules，單擊routing layers，在執(zhí)行add命令，選擇not used，再單擊close完成層面設(shè)計(jì)。（7）菜單命令auto route/all單擊route all程序，即可以對電路進(jìn)行自動布線。（8）參閱附錄。5.4 制作指導(dǎo)制作時(shí)只需按照印刷版電路板上的元件采購，并按照電路板上鎖標(biāo)注的位置安裝，即可正常工作。按圖將印刷電路板制作完成之后，即可進(jìn)行元件的焊接。焊接時(shí)可將零件先插上再焊接，從最小的零件開始焊接，零件盡可能貼緊電路板表面；電解電容要注意

34、其正負(fù)極性，否則會造成擊穿，金屬膜電容以及云母電容雖沒有極性分別但應(yīng)保持統(tǒng)一朝向，這樣外觀上看起來就會整潔整齊美觀。由于電解電容在高頻上表現(xiàn)不佳，所以采用聚丙烯電容來改善音質(zhì)，也可用想進(jìn)材料電容代替，耐壓值越高越好。第六章 調(diào)試、仿真6.1 各部分電路調(diào)試及方法、仿真現(xiàn)象及其結(jié)果6.1.1 語音信號放大部分6.1.2 音調(diào)控制電路部分6.1.3 功率放大器部分（看自己的結(jié)果 這里就不多贅述）第7章 總結(jié)通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)了很多的東西，了解所學(xué)專業(yè)到底是什么，要學(xué)什么，從哪里下手等等都有了比較明確的目標(biāo)。紙上得來終覺淺，得知此事要躬行，平常在課堂上對于很多的知識點(diǎn)不論是自覺理解得多么透徹，

35、在實(shí)踐中才更加深刻的認(rèn)識到在實(shí)際生活中有些東西的用途以及意義。當(dāng)然更加使得我認(rèn)識到學(xué)無止境，大學(xué)四年的點(diǎn)點(diǎn)滴滴學(xué)習(xí)時(shí)刻將會是我今后學(xué)習(xí)生活的指導(dǎo)和方向。在設(shè)計(jì)中，我遇到不少困難，比如在我并不是非常明確自己應(yīng)該如何入手去做，整個系統(tǒng)很模糊、思路不清晰時(shí)，多虧有指導(dǎo)老師的提點(diǎn)與教導(dǎo)，使我能盡快的找準(zhǔn)方向，非常感謝。設(shè)計(jì)并不是想象中的那么簡單，我也一度認(rèn)為凡事事在人為對于這個畢業(yè)設(shè)計(jì)存在著輕視和大意，也有幾次使得自己陷入迷茫，不過所幸實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師給予我提供了幫助，同時(shí)通過自己查閱相關(guān)資料以及結(jié)合自己大學(xué)幾年來的所學(xué)知識和相關(guān)的一些技巧，從而使得自己繼續(xù)有勇氣去堅(jiān)持。在設(shè)計(jì)中我學(xué)習(xí)到我們不僅要熟練掌握

36、書本的基礎(chǔ)知識，而且還要大量的翻閱有關(guān)的參閱資料，熟練掌握計(jì)算機(jī)操作，對于office辦公軟件、viso、protel99se等等的熟練使用，對各種芯片的引腳和功能也是要清楚并合理分配運(yùn)用。剛開始總覺自己設(shè)計(jì)的東西讓人察覺不到其整機(jī)的系統(tǒng)系，在寫論文是也有點(diǎn)接不上以前的思緒，但是在遇到這些困難時(shí)我并沒輕易放棄，而是去冷靜地思考這些問題出現(xiàn)的原因，這使得我學(xué)會了耐心分析問題，并加強(qiáng)鍛煉了自己處理問題的能力。后來在經(jīng)過反復(fù)查閱資料，回歸教材所學(xué)所述的知識點(diǎn)上，再加上對涉及具體要求進(jìn)行全面仔細(xì)的分析思考，終于發(fā)現(xiàn)了問題的所在。當(dāng)然在設(shè)計(jì)中并非只是存在著這些許的小問題，需要注意的問題也有很多，比如在畫原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，元器件庫中是否存在我所采用的芯片以及新建元器件問題，畫圖過程中也要考慮