有源音箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分析

1、-. z.- . -可修編- .有源音箱摘要有源音箱主要由功放組件和電源變壓器組成。功放組件主要是前置放大器和功率放大器組成，前置放大器主要負(fù)責(zé)信號(hào)的電壓放大、音量控制、多路音源的切換、音調(diào)調(diào)整以及阻抗匹配等功能，而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了組織、協(xié)調(diào)的樞紐作用，在*種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出，電源變壓器則為功放組件提供電能。通過(guò)對(duì)集成前置放大器，集成功率放大器的設(shè)計(jì)和集成穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)完成有源音箱的設(shè)計(jì)。-. z.- . -可修編- .目 錄TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc23675 第一章 前言1 HYPERLINK l _Toc3267

2、4 第二章 有源音箱的設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)和意義2 HYPERLINK l _Toc15764 2.1 本設(shè)計(jì)的意義2 HYPERLINK l _Toc16537 2.2 有源音箱的認(rèn)識(shí)2 HYPERLINK l _Toc17657 第三章 有源音箱的系統(tǒng)介紹3 HYPERLINK l _Toc1226 3.1 有源音箱的組成3 HYPERLINK l _Toc13896 3.2 有源音箱的工作原理3 HYPERLINK l _Toc13869 3.3 整體方案設(shè)計(jì)4 HYPERLINK l _Toc976 3.4 音頻功放電路的工作原理4 HYPERLINK l _Toc21413 3.5 實(shí)驗(yàn)制作5

3、HYPERLINK l _Toc13896 3.5.1 準(zhǔn)備工作5 HYPERLINK l _Toc13869 3.5.2 PCB焊接與安裝7 HYPERLINK l _Toc976 3.5.3 特別提示8 HYPERLINK l _Toc6106 第四章 有源音箱的組成及特點(diǎn) PAGEREF _Toc6106 104.1 有源音箱的組成 HYPERLINK l _Toc22095 PAGEREF _Toc22095 104.2 有源音箱的組成及特點(diǎn) HYPERLINK l _Toc18210 PAGEREF _Toc18210 10 HYPERLINK l _Toc18371 第五章 功放電

4、路的仿真及測(cè)試 PAGEREF _Toc18371 12 HYPERLINK l _Toc1410 5.1 功放電路的仿真 PAGEREF _Toc1410 12 HYPERLINK l _Toc8843 5.2 功放電路的測(cè)試 PAGEREF _Toc8843 13 HYPERLINK l _Toc18704 第六章 PCB板的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc18704 14 HYPERLINK l _Toc6995 6.1 設(shè)計(jì)軟件的介紹 PAGEREF _Toc6995 14 HYPERLINK l _Toc13896 6.2 有源音箱的工作原理14 HYPERLINK l _Toc976

5、 6.2.1 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表14 HYPERLINK l _Toc13896 6.2.2 制作物理邊框14 HYPERLINK l _Toc13869 6.2.3 元件布局16 HYPERLINK l _Toc976 6.2.4 布線14 HYPERLINK l _Toc13896 6.2.5 調(diào)整完善 14-. z. -可修編- . HYPERLINK l _Toc13869 6.2.6檢查核實(shí) 15 HYPERLINK l _Toc22281 6.3 PCB板圖設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的要點(diǎn) PAGEREF _Toc22281 15 HYPERLINK l _Toc16537 第七章 電路故障及解決方法

6、PAGEREF _Toc16537 16 HYPERLINK l _Toc13896 7.1無(wú)工作電壓 16 HYPERLINK l _Toc13869 7.2 自激16 HYPERLINK l _Toc976 7.3 仰制自激的方法16 HYPERLINK l _Toc20802 完畢語(yǔ)17 HYPERLINK l _Toc20802 參考文獻(xiàn)19 HYPERLINK l _Toc3307 致20-. z.- . -可修編- .第一章 前言有源迷你音箱是一種集功放、電池、小巧、方便攜帶等優(yōu)點(diǎn)為一體的小型音響系統(tǒng)。在制作中不僅需要音響能準(zhǔn)確的把音源信號(hào)放大出來(lái)，同時(shí)也要保證所放大出來(lái)的音樂(lè)質(zhì)量

7、。該音箱電源系統(tǒng)采用了干電池與USB雙供電方式，突顯了迷你音箱的攜帶方便特性。有源音箱通常是指帶有功率放大器的音箱，如多媒體電腦音箱、有源超低音箱，以及一些新型的家庭影院有源音箱等。有源音箱由于置了功放電路，使用者不必考慮與放大器匹配的問(wèn)題，同時(shí)也便于用較低電平的音頻信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)。有源音箱是指在音箱部裝有自配功放的一類(lèi)音箱。這些功 放是專(zhuān)門(mén)用于推動(dòng)音箱的喇叭，由于進(jìn)展了專(zhuān)門(mén)的匹配設(shè)計(jì)，所以這 些功放都能較好地用于推動(dòng)音箱的喇叭，從而讓使用者不需再去考慮功放的功率有多大以及阻抗是否匹配等問(wèn)題。另外，由于在音箱還裝 有在放大器的前邊便進(jìn)展分頻的電子分頻器以及每臺(tái)功放僅僅負(fù)責(zé)放大一段頻率的聲頻信號(hào)，

8、所以放大器的效率往往可以做得高些，失真也相 對(duì)可以小些。此外，還有一些專(zhuān)業(yè)用置功放電路的錄音監(jiān)聽(tīng)音箱和采用置電子分頻電路和放大器的電子分頻音箱也可歸入有源音箱疇。無(wú)源音箱Passive Speaker又稱(chēng)為被動(dòng)式音箱。無(wú)源音箱即是我們通常采用的，部不帶功放電路的普通音箱。無(wú)源音箱雖不帶放大器，但常常帶有分頻網(wǎng)絡(luò)和阻抗補(bǔ)償電路等。有源音箱通常標(biāo)注了置放大器的輸出功率、輸入阻抗和輸入信號(hào)電平等參數(shù)。有源超低音箱則還標(biāo)注了輸入信號(hào)的頻率特性如全頻帶信號(hào)還是低頻信號(hào)、低通濾波器特性等參數(shù)。無(wú)源音箱一般標(biāo)注阻抗、功率、頻率圍等參數(shù)。所謂有源音箱就是指將功放做在音箱部，可直接與音源連接并正常工作的音箱。一

9、些有源音箱不僅將功放集成到音箱，還將解碼器也集成到音箱部，可以直接承受數(shù)字信號(hào)，這就是數(shù)字有源音箱。雖然從字面上看，有源音箱可以認(rèn)為是必須插電源的音箱，但嚴(yán)格地說(shuō)這個(gè)源應(yīng)理解為功放，而不是指電源，因?yàn)橛胁簧傩枰咫娫磪s仍需外部功放推動(dòng)的音箱，這些音箱顯然不屬于有源音箱。-. z. -可修編- .第二章 有源音箱的設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)和意義2.1 本設(shè)計(jì)的意義有源音箱實(shí)際上就是功放機(jī)與音箱的結(jié)合體。咱們過(guò)去在市場(chǎng)上見(jiàn)到的家庭影院組合，是把功放機(jī)與音箱分開(kāi)的，而有源音箱就是把功放機(jī)放在了音箱里。在多媒體應(yīng)用豐富的今天，一套多媒體音箱根本上是每一套系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)配置。而大多數(shù)用戶(hù)往往會(huì)無(wú)視這方面的選擇，為什么會(huì)存

10、在這種現(xiàn)象呢？消費(fèi)者一般存在兩個(gè)極端的心態(tài):1,本身對(duì)音頻系統(tǒng)表現(xiàn)就沒(méi)有過(guò)高要求,只要能發(fā)聲就行了,裝機(jī)商人送的音箱就能滿(mǎn)足他們；2,本身對(duì)音頻質(zhì)量有著一定水準(zhǔn)的要求,對(duì)電腦這方面能力不報(bào)什么希望,所以也就遷就了。其實(shí)這些消費(fèi)者對(duì)于有源多媒體音箱還是存在*些誤解的,隨著國(guó)多媒體音箱產(chǎn)業(yè)在不斷競(jìng)爭(zhēng)中開(kāi)展，也涌現(xiàn)出不少好產(chǎn)品,其實(shí)只要你明白自己需要什么,還是能有產(chǎn)品能滿(mǎn)足你的需求的。2.2 有源音箱的認(rèn)識(shí)有源音箱又稱(chēng)為主動(dòng)式音箱。通常是指帶有功率放大器的音箱，如多媒體電腦音箱、有源超低音箱，以及一些新型的家庭影院有源音箱等。有源音箱由于置了功放電路，使用者不必考慮與放大器匹配的問(wèn)題，同時(shí)也便于用較

11、低電平的音頻信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)。 有源音箱是指在音箱部裝有自配功放的一類(lèi)音箱。這些功 放是專(zhuān)門(mén)用于推動(dòng)音箱的喇叭，由于進(jìn)展了專(zhuān)門(mén)的匹配設(shè)計(jì)，所以這 些功放都能較好地用于推動(dòng)音箱的喇叭，從而讓使用者不需再去考慮 功放的功率有多大以及阻抗是否匹配等問(wèn)題。另外，由于在音箱還裝 有在放大器的前邊便進(jìn)展分頻的電子分頻器以及每臺(tái)功放僅僅負(fù)責(zé)放大 一段頻率的聲頻信號(hào)，所以放大器的效率往往可以做得高些，失真也相 對(duì)可以小些。 此外，還有一些專(zhuān)業(yè)用置功放電路的錄音監(jiān)聽(tīng)音箱和采用置電子分頻電路和放大器的電子分頻音箱也可歸入有源音箱疇。所謂有源音箱就是指將功放做在音箱部，可直接與音源連接并正常工作的音箱。一些有源音箱不僅

12、將功放集成到音箱，還將解碼器也集成到音箱部，可以直接承受數(shù)字信號(hào)，這就是數(shù)字有源音箱。雖然從字面上看，有源音箱可以認(rèn)為是必須插電源的音箱，但嚴(yán)格地說(shuō)這個(gè)源應(yīng)理解為功放，而不是指電源，因?yàn)橛胁簧傩枰咫娫磪s仍需外部功放推動(dòng)的音箱，這些音箱顯然不屬于有源音箱。-. z.- . -可修編- . 第三章 有源音箱的系統(tǒng)介紹3.1 有源音箱的組成有源音箱主要由功放組件和電源變壓器組成。功放組件主要是前置放大器和功率放大器組成，其功能是用來(lái)對(duì)音樂(lè)信號(hào)進(jìn)展放大并實(shí)現(xiàn)各種操控功能，而電源變壓器則為功放組件提供電能。前置放大器功率放大器電源圖3-1 有源音箱組成構(gòu)造3.2 有源音箱的工作原理從信號(hào)源得到信號(hào)經(jīng)運(yùn)

13、放推動(dòng)再送到后級(jí)放大推動(dòng)揚(yáng)聲器。圖3-2 有源音箱電路原理圖圖3-3 元器件方位圖3.3 整體方案設(shè)計(jì)音響主要是由音源、功放、音箱而構(gòu)成，如圖1所示。音源提供低電壓的音頻信號(hào)，通常使用MP3、手機(jī)等，功放則作為音響系統(tǒng)的動(dòng)力，起著音源和音箱之間的橋梁作用，而音箱的作用是將電信號(hào)通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成聲能得作用。主體電路完成音源播放出各種聲音信號(hào)的放大作用，即當(dāng)人們選擇好音樂(lè)之后，連接好音響，便可放出優(yōu)質(zhì)的美妙音樂(lè)。圖3-4系統(tǒng)框架圖3.4 音頻功放電路的工作原理音頻功放也叫功率放大器，簡(jiǎn)稱(chēng)功放。很多情況下主機(jī)的額定輸出功率不能勝任帶動(dòng)整個(gè)音響系統(tǒng)的任務(wù)，這時(shí)就要在主機(jī)和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來(lái)

14、補(bǔ)充所需的功率缺口，而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了組織、協(xié)調(diào)的樞紐作用，在*種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，希望其輸出的功率盡可能大，其輸出信號(hào)的非線性失真盡可能地小，效率盡可能高，功放的常見(jiàn)的有用集成運(yùn)算放大器和晶體管組成的功放，也有專(zhuān)用集成電路功放。本次制作所用的D2822芯片采用的就是集成電路功放，圖2是D2822原理電路，左邊缺口下方為1腳，此處的標(biāo)示方法為大多數(shù)集成芯片的管腳標(biāo)注方法。D2822集成芯片，工作電壓寬1.8-12V皆可以正常工作，其工作電壓最高可以到達(dá)15V。輸出功率有1W*2不是很大但以可以滿(mǎn)足我們一般的聽(tīng)覺(jué)要求，且有電路簡(jiǎn)單、音質(zhì)好、

15、電壓圍寬等特點(diǎn)，采用雙列直插8腳塑料封裝DIP8，表1為D2822管腳功能及測(cè)試數(shù)據(jù)。表1 D2822管腳功能及測(cè)試數(shù)據(jù)3.5 實(shí)驗(yàn)制作3.5.1 準(zhǔn)備工作在拿到套件后，首先檢查一下元器件是否與下面的元器件清單相符，例如清單給出的電阻阻值與色標(biāo)是否一樣，電容、電解是否相符，還有各種元器件的數(shù)目是否相等。這些都是最根本的檢查工作。檢查完這后再用萬(wàn)用表檢測(cè)各元器件的性能參數(shù)與技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照看是否完好。表2 元器件清單序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格用量位號(hào)1單面板1片2集成電路、管座D2822、八腳座各1個(gè)IC13發(fā)光二極管3MM綠色1 支LD14電位器B50K雙聲道2只VR15DC插座1只DC6開(kāi)關(guān)SK22D03V

16、G21只K17電阻4.7R 4.7K各2支R3 .R4. R1. R28電阻1K3支R5 .R6 .R7 9瓷介電容104P4支C2 .C4. C7 .C910超小電解100U 220U各2支C5.C6.C8.C1011超小電解470UE/16V1支C1112立體聲插頭1根13喇叭4歐5W2只1清點(diǎn)好元件，可以用一白紙貼上一條雙面膠，然后將區(qū)分好的元件，按種類(lèi)和大小粘在雙面膠上，用筆備注好大小和對(duì)應(yīng)的符號(hào)如：R1R2C1C2，為了方便焊接時(shí)使用。圖3-5元器件2看清線路板上的各個(gè)元件的位置：圖3-6 線路板上的各個(gè)元件的位置 R*表示電阻，C*表示電容線路板上橢圓形狀放置瓷片電容，不區(qū)分正負(fù)極

17、，圓形形狀的放置電解電容，陰影局部代表負(fù)極，也就是對(duì)應(yīng)電容上短的那只腳，BAT+代表接電源正極用紅導(dǎo)線，BAT- 代表電源負(fù)極用黑導(dǎo)線，L+L-R-R+分別表示左右喇叭接線，用藍(lán)色導(dǎo)線，IC1表示D2882集成電路安放是注意集成電路的缺口對(duì)應(yīng)線路板上的缺口， VRI代表電位器用來(lái)調(diào)節(jié)音量的，K1是開(kāi)關(guān)，J1是跳線用之前剪下的元器件管腳連上即可 圖3-7 元器件對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn)圖3.5.2 PCB焊接與安裝焊接是一項(xiàng)最重要的工序,為確保電路的導(dǎo)電性能良好正常工作，所以在焊接時(shí)注意以下幾點(diǎn)： 焊接時(shí)盡可以能掌握好焊接時(shí)間，能快則快烙鐵頭應(yīng)修整窄一些這樣焊接時(shí)不會(huì)碰到相鄰的焊接點(diǎn)，焊接的時(shí)間一般不能超過(guò)3

18、秒，尤其是集成芯片。 元器件的裝插焊接應(yīng)遵循先小后大，先輕后重，先低后高，先里后外的原則，這樣有利于裝配順利進(jìn)展。 在瓷介電容、電解電容及三極管等元件立式安裝時(shí)，引線不能太長(zhǎng)，否則降低元器件的穩(wěn)定性；但也不能過(guò)短，以免焊接時(shí)因過(guò)熱損壞元器件。一般要求距離電路板面2mm，并且要注意電解電容的正負(fù)極性，以免插錯(cuò)。 集成芯片D2822在焊接時(shí)一定要看清缺口方向，和電路板上缺口方向要一致，要弄清引線腳的排列順序，并與線路板上的焊盤(pán)引腳對(duì)準(zhǔn)，核對(duì)無(wú)誤后，先對(duì)角焊接1、8腳用于固定集成塊，然后再重復(fù)檢查，確認(rèn)后再焊接其余腳位。焊接完后要檢查有無(wú)虛焊，漏焊等現(xiàn)象，確保焊接質(zhì)量。 焊接完畢后，在接通電源前，先

19、用萬(wàn)用表仔細(xì)檢查各管腳間是否有短路，虛焊、漏焊現(xiàn)象。3.5.3 特別提示1.線路板有正反面，分清楚后，注意是在有焊接點(diǎn)黃銅色的點(diǎn)那一面進(jìn)展焊接。2.烙鐵高溫跟元器件接觸的時(shí)間越長(zhǎng)，元器件的損傷時(shí)機(jī)就越大，一般左手拿焊錫絲，右手烙鐵，將焊接點(diǎn)、元器件管腳和焊錫絲頂端靠在一起，烙鐵用最短的時(shí)間與他們接觸，焊錫絲融化一點(diǎn)點(diǎn)后，就將焊接點(diǎn)、元器件管腳連接在一起，形成一個(gè)小小的焊點(diǎn)。注意焊點(diǎn)不能過(guò)于大，本來(lái)不導(dǎo)通的兩個(gè)焊點(diǎn)在焊接時(shí)，注意不能使得焊錫絲融化后粘連在一起形成通路，否則整個(gè)電路就壞了，制作也就不會(huì)成功。3.開(kāi)場(chǎng)布置元件，準(zhǔn)備焊接I第一步 先裝電阻,對(duì)著(R5.R6.R7 /R3,R4/R1R2

20、位置裝,瓷片電容同時(shí)裝上,對(duì)著C2C4C7C9位置裝。把裝上的元器件腳弄彎固定住，然后翻過(guò)來(lái)進(jìn)展焊接，先焊接上然后把多余的管腳剪掉。圖3-8 步驟圖II 第二步：a.把D2822集成塊管座(缺口對(duì)板子上的缺口標(biāo)志)插入電路板上，用電烙鐵進(jìn)展焊接，所有焊接完畢后插上D2822，注意集成電路缺口與管座一致。b.指示燈綠色發(fā)光二極管也裝上，管腳長(zhǎng)的一邊為正極，與線路中電容正極相通，注意管腳的長(zhǎng)度。此處也可利用萬(wàn)用表去判別，亦可使用3V紐扣電池判別二極管管腳的正負(fù)。將二極管插入電路，不要焊接，先把放入音箱底座里，看一下二極管管具體應(yīng)該留多長(zhǎng)， 必須調(diào)試好長(zhǎng)度和位置。這個(gè)一定要注意，焊接好后如果長(zhǎng)度不適

21、宜，再調(diào)節(jié)會(huì)很困難。c.電容長(zhǎng)腳為正極，短腳為負(fù)極，如果腳位認(rèn)不出就認(rèn)電容身上有灰白邊的那一側(cè)的管腳為負(fù)極,對(duì)著板子上陰影局部裝。d.J1(JUMP)跳線，用之前剪下的元器件管腳連上即可，焊接上剪管腳。e.然后是安裝開(kāi)關(guān),電源插座.f.音頻輸入:GND接地線(未加屏蔽的銅絲線(原銅色);LIN左聲道輸入;RIN右聲道輸入/這兩根線隨意對(duì)著位置接.) 先給三根彩色音頻導(dǎo)線上好松香用電烙鐵將三根彩色音頻線需要焊接的部位按在松香使其外表上錫，然后可以選擇直接在電路板后面焊接注意線的走向，把握好將導(dǎo)線外面的黑色外圈剝?nèi)サ舳嗌?，也可以從正面焊接注意留足三根?dǎo)線的長(zhǎng)度，三根導(dǎo)線上會(huì)被用來(lái)調(diào)節(jié)音量的電位器所

22、覆蓋。先調(diào)試好長(zhǎng)度，走向后，再焊接。g.焊接電位器，即用來(lái)調(diào)節(jié)音量的黑色圓盤(pán)齒輪。h.音頻輸出接線:音頻輸出,L+L-/左聲道喇叭 R-R+/右聲道喇叭 先把焊好的板子固定好后再焊接喇叭，用藍(lán)色的線焊接。電池線(BAT+為接電池正極,BAT-為接電池負(fù)極) 是用紅色和黑色的導(dǎo)線焊接。第四章 有源音箱的組成及特點(diǎn)4.1 有源音箱的組成有源音箱的構(gòu)成可分為有源和無(wú)源局部。有源局部主要由功放組件和電源變壓器組成。功放組件用來(lái)對(duì)音樂(lè)信號(hào)進(jìn)展放大并實(shí)現(xiàn)各種操控功能，而電源變壓器則為功放組件提供電能。揚(yáng)聲器是整個(gè)音響系統(tǒng)的最終發(fā)聲器件，目前絕大多數(shù)有源音箱使用的是動(dòng)圈式設(shè)計(jì)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，本錢(qián)低廉且性能良好，

23、但對(duì)高音和低音對(duì)于揚(yáng)聲器的不同要求難以兼顧，所以必須使用分別針對(duì)高音和低音的兩種單元，既提供良好的音質(zhì)，又保證頻帶的完整。低音單元的重放頻率一般在206000Hz之間，口徑大多數(shù)在38英寸之間。高音單元一般體積較小，重放頻率為150025000Hz，振膜直徑在1225毫米之間。 分頻器的作用是根據(jù)頻率將信號(hào)分別分配給高音單元和低音單元，高水平的設(shè)計(jì)師還能利用分頻器對(duì)聲音的音色進(jìn)展調(diào)整。分頻器的另一個(gè)作用是防止大功率的低頻信號(hào)損壞高音單元。一般中低檔有源音箱僅用最簡(jiǎn)單的單電容分頻，本錢(qián)低但效果差，而高檔音箱則配備經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和調(diào)整并由多元件構(gòu)成的真正的分頻器。 箱體的作用主要是防止發(fā)生聲短路現(xiàn)象

24、。聲短路現(xiàn)象是指揚(yáng)聲器正面和反面所發(fā)出的聲波因相位相仿而抵消，主要發(fā)生在低頻段。揚(yáng)聲器如果不裝在音箱上是沒(méi)有低音的，箱體的作用就是將揚(yáng)聲器兩面的聲波隔離，防止聲短路現(xiàn)象。 揚(yáng)聲器、分頻器和箱體的組合是有源音箱的重中之重，是有源音箱音質(zhì)的決定性因素，對(duì)于多媒體有源音箱來(lái)說(shuō)，該組合更決定了音箱音質(zhì)的70%以上。 4.2 有源音箱的組成及特點(diǎn)獨(dú)立的外置功放的機(jī)殼應(yīng)該具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度并有良好的屏蔽性，一些制造精良的機(jī)殼的本錢(qián)往往到達(dá)總本錢(qián)的1520%。有源音箱的功放設(shè)置在音箱部，比功放要少一套機(jī)殼，本錢(qián)得以大幅降低。在功放電路方面，外置功放一般采用分立元件，音質(zhì)較好但本錢(qián)較高，且安裝調(diào)試復(fù)雜，生產(chǎn)難

25、度較大。而有源音箱一般采用功率集成電路，價(jià)格低，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，一般無(wú)須調(diào)試，而且保護(hù)功能齊全，容易大批量生產(chǎn)。這使有源音箱的本錢(qián)進(jìn)一步降低。在線材方面，優(yōu)質(zhì)音響線材的價(jià)格是相當(dāng)昂貴的。有源音箱只需一根喇叭線，而普通音箱至少需要一對(duì)，這又使有源音箱的本錢(qián)降低不少。 有源音箱大幅簡(jiǎn)化了音響系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，因此連接簡(jiǎn)單，只需一個(gè)隨身聽(tīng)和一對(duì)有源音箱即可構(gòu)成最簡(jiǎn)單的音響系統(tǒng)，連線只有兩根。 音響器材的搭配是非常重要的，尤其是功放和音箱的搭配。生產(chǎn)音響器材的廠家眾多，風(fēng)格各異，假設(shè)搭配得當(dāng)，各器材間的風(fēng)格能夠互補(bǔ)，從而發(fā)出令人滿(mǎn)意的聲音。假設(shè)搭配不當(dāng)，則不是硬得刺耳就是軟如稀泥。要熟知眾多廠家器材的特點(diǎn)，對(duì)于一

26、般消費(fèi)者是非常困難的。有源音箱的功放和音箱由同一廠家生產(chǎn)，有時(shí)甚至是同一人設(shè)計(jì)，出廠前就可將搭配的問(wèn)題解決，替用戶(hù)省去了煩惱。第五章 功放電路的仿真及測(cè)試5.1功放電路的仿真由題目要求可知，該有源音箱的頻率響應(yīng)為40hz18Khz,電路仿真我是用的是Multisim11。首先輸入下限，一個(gè)頻率為40hz,峰峰值為100mv的正弦波，觀察其是否是真及計(jì)算它的增益。圖5-1 波形增益前由上圖可知，波形完好，沒(méi)有失真，且增益約為92，符合合格功放的標(biāo)準(zhǔn)。接下來(lái)輸入它的上限，頻率為18Khz，峰峰值仍為100mv的正弦波，所做工作如上，附圖見(jiàn)下：圖5-2 波形增益后 由上圖可知，波形完好，沒(méi)有失真，且

27、增益約為88。最后取一個(gè)中間值，頻率為5Khz，峰峰值為100mv的正弦波，所做工作如上，附圖如下：圖5-3 有源音箱的放大標(biāo)準(zhǔn)圖由上圖可知波形完好，沒(méi)失真，且增益約為81，完全符合有源音箱的放大標(biāo)準(zhǔn)。5.2 功放電路的測(cè)試實(shí)際測(cè)量結(jié)果如以下圖所示藍(lán)色波形代表信號(hào)發(fā)生器輸入波形，黃色代表經(jīng)過(guò)功放放大過(guò)后的波形，可以看出有明顯的增益效果，如果調(diào)節(jié)音量控制旋鈕，就會(huì)看到更明顯的增益。第六章 PCB板的設(shè)計(jì)6.1 設(shè)計(jì)軟件的介紹Protel 是電路設(shè)計(jì)軟件，可以實(shí)現(xiàn)原理圖設(shè)計(jì)、元件庫(kù)設(shè)計(jì)、PCB板設(shè)計(jì)、以及相關(guān)的工業(yè)文件。Protel D*P2009具有豐富的設(shè)計(jì)功能，能進(jìn)展原理圖的設(shè)計(jì)、印制電路板

28、的設(shè)計(jì)、PCB板的設(shè)計(jì)等功能，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)展介紹：Protel D*P2009采用數(shù)據(jù)庫(kù)的管理方式。Protel D*P2009軟件沿襲了Protel以前版本方便易學(xué)的特點(diǎn)，部界面與Protel D*P2004大體一樣，新增加了一些功能模塊，功能更加強(qiáng)大。新增的層堆棧管理功能，可以設(shè)計(jì)32個(gè)信號(hào)層，16個(gè)地電層，16個(gè)機(jī)械層。6.2 設(shè)計(jì)步驟6.2.1產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表在原理圖編譯通過(guò)后，就可以產(chǎn)生相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表了，這是原理圖到PCB重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果原理圖存在錯(cuò)誤，網(wǎng)絡(luò)表是無(wú)法生成導(dǎo)入PCB中的。6.2.2制作物理邊框封閉的物理邊框?qū)σ院蟮脑季?、走線來(lái)說(shuō)是個(gè)根本平臺(tái)，也對(duì)自動(dòng)布局起著約束作用，否則，

29、從原理圖過(guò)來(lái)的元件會(huì)不知所措的。但這里一定要注意準(zhǔn)確，否則以后出現(xiàn)安裝問(wèn)題麻煩可就大了。本設(shè)計(jì)制作的物理邊框?yàn)?9mm95mm. 6.2.3元件的布局元件的布局與走線對(duì)產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該有以下一些原則：(1)放置順序:先放置與構(gòu)造有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開(kāi)關(guān)、連接件之類(lèi)，這些器件放置好后用軟件的功能將其鎖定，使之以后不會(huì)被誤移動(dòng)。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC等。最后放置小器件(2)注意散熱:元件布局還要特別注意散熱問(wèn)題。對(duì)于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散

30、布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個(gè)地方，也不要高電容太近以免使電解液過(guò)早老化。6.2.4布線走線的學(xué)問(wèn)是非常高深的，每人都會(huì)有自己的體會(huì)，原則上是以最短的距離和最少的板層來(lái)走線，制止走線穿插，少用過(guò)孔甚至盲孔或埋孔。6.2.5調(diào)整完善完成布線后，要做的就是對(duì)文字、個(gè)別元件、走線做些調(diào)整以及敷銅這項(xiàng)工作不宜太早，否則會(huì)影響速度，又給布線帶來(lái)麻煩，同樣是為了便于進(jìn)展生產(chǎn)、調(diào)試、維修。敷銅通常指以大面積的銅箔去填充布線后留下的空白區(qū)，可以鋪的銅箔，也可以鋪的銅箔但這樣一旦短路容易燒毀器件，最好接地，除非不得已用來(lái)加大電源的導(dǎo)通面積，以承受較大的電流才接。包地則通常指用兩根地線包住一撮有特殊要求的

31、信號(hào)線，防止它被別人干擾或干擾別人。6.2.6 檢查核對(duì)網(wǎng)絡(luò)有時(shí)候會(huì)因?yàn)檎`操作或疏忽造成所畫(huà)的板子的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系與原理圖不同，這時(shí)檢察核對(duì)是很有必要的。所以畫(huà)完以后切不可急于交工，應(yīng)該先做核對(duì)，后再進(jìn)展后續(xù)工作。6.3 PCB板圖設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的要點(diǎn)在PCB設(shè)計(jì)中，PCB板圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： = 1 * ROMAN * MERGEFORMAT I布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過(guò)程常需要在焊接面進(jìn)展各種參數(shù)的檢測(cè)，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試及檢修注：指在滿(mǎn)足電路性能及整機(jī)安裝與面板布局要求的前提下。 = 2 * ROM

32、AN * MERGEFORMAT II各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，構(gòu)造嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?= 3 * ROMAN * MERGEFORMAT III電阻，二極管的放置方式：分為平放與豎放兩種。 = 4 * ROMAN * MERGEFORMAT IV電位器：IC座的放置原則。 = 5 * ROMAN * MERGEFORMAT V進(jìn)出接線端布置(1)相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大。(2)進(jìn)出線端盡可能集中在1至2個(gè)側(cè)面，不要太過(guò)離散。 = 6 * ROMAN * MERGEFORMAT VI設(shè)計(jì)布線圖時(shí)要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。 = 7 * ROMAN * MERGE

33、FORMAT VII在保證電路性能要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求走線合理，少用外接跨線，并按一定順序要求走線，力求直觀，便于安裝，高度和檢修。 = 8 * ROMAN * MERGEFORMAT VIII設(shè)計(jì)布線圖時(shí)走線盡量少拐彎，力求線條簡(jiǎn)單明了。 = 9 * ROMAN * MERGEFORMAT I*布線條寬窄和線條間距要適中，電容器兩焊盤(pán)間距應(yīng)盡可能與電容引線腳的間距相符。 = 10 * ROMAN * MERGEFORMAT *設(shè)計(jì)應(yīng)按一定順序方向進(jìn)展，例如可以由左往右和由上而下的順序進(jìn)展。第七章 電路故障及解決方法7.1 無(wú)工作電壓檢查交流輸入是或正常，假設(shè)有交流輸入，則檢查整流局部元

34、件橋堆是或損壞，或者保險(xiǎn)絲已熔斷。如果保險(xiǎn)絲已熔斷或整流橋已擊穿，有可能后級(jí)電路有元件已損壞，應(yīng)檢測(cè)保護(hù)二極管D1、D2及穩(wěn)壓二極管D5、D6是否擊穿，功放集成塊LM1875和運(yùn)放NE5532是否損壞。在故障發(fā)生前注意觀察是或有元件冒煙，燒焦的現(xiàn)象，或用手觸摸是或有元件低壓工作區(qū)發(fā)熱過(guò)熱。如果還不能排除故障，可以采取采用更換替代的方法。7.2 自激放大器產(chǎn)生自激振蕩的現(xiàn)象有許多種。如果自激振蕩的頻率在音頻圍，我們便可以在揚(yáng)聲器中聽(tīng)到振蕩叫聲，這種現(xiàn)象可能通過(guò)導(dǎo)線之間的信號(hào)耦合或電源阻有害耦合引起的。如果振蕩頻率不再音頻圍，此時(shí)好似無(wú)聲，如果發(fā)現(xiàn)散熱器發(fā)熱量過(guò)大即使輸出功率非常小或靜態(tài)的情況下。

35、疑心有自激現(xiàn)象，可以用萬(wàn)用表交流檔測(cè)量功放塊輸出電壓，用示波器可以觀察到波形。如果所測(cè)電壓異常偏高，或觀察到異常的高頻波，可以斷定是高頻自激。7.3 抑制自激的方法(1)輸入信號(hào)線不要靠近輸出線和電源線，信號(hào)輸入線用屏蔽線。(2)減短電源輸出到功放的供電引線長(zhǎng)度，如果引線過(guò)長(zhǎng)應(yīng)加退耦電容。(3)前后級(jí)最好采用獨(dú)立電源供電。(4)繪制電路板布線時(shí)，要注意一些布線規(guī)則，電源線要粗而短，尤其是地線的走勢(shì)，信號(hào)地與電源地的處理。完畢語(yǔ)有源音箱的本錢(qián)低，價(jià)格極易被承受，獨(dú)立的外置功放的機(jī)殼應(yīng)該具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度并有良好的屏蔽性，有源音箱的功放設(shè)置在音箱部，比功放要少一套機(jī)殼，本錢(qián)得以大幅降低。而且有源音箱連接簡(jiǎn)單，使用方便。有源音箱大幅簡(jiǎn)化了音響系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，因此連接簡(jiǎn)單，只需一個(gè)隨身聽(tīng)和一對(duì)有源音箱即可構(gòu)成最簡(jiǎn)單的音響系統(tǒng)，連線只有兩根。有源音箱做起來(lái)很簡(jiǎn)單，而且本人對(duì)這方面也感興趣，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)對(duì)有源音箱有了更深一步的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力；同時(shí)也提高了網(wǎng)上搜索需要的信息和對(duì)檢索到的信息的處理的能力。課程設(shè)計(jì)的主要目的就是提高學(xué)生的根底理論知識(shí)、根本動(dòng)手能力，使學(xué)生對(duì)日常的電子產(chǎn)品以及相關(guān)電路處理原理及方法有較為全面的了解。并幫助學(xué)生掌握根本的文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)閱讀的方法，