擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)與制作Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(大學(xué))擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)與制作院系：電子工程學(xué)院專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：組員：指導(dǎo)老師：摘要整理為word格式整理為word格式整理為word格式擴(kuò)音機(jī)是生活中很常見的一類電子產(chǎn)品，使用非常廣泛。擴(kuò)音機(jī)電路是把微弱的聲音信號(hào)放大成能推動(dòng)揚(yáng)聲器的大功率信號(hào)，電路結(jié)構(gòu)主要分為麥克風(fēng)信號(hào)輸入、前置放大器、有源帶通濾波器、功率放大器等部分，前置放大主要完成小信號(hào)的放大，一般要求輸入阻抗高，輸出阻抗低，頻帶寬，噪聲要小。在本次設(shè)計(jì)中前置放大級(jí)分為兩級(jí)，第一級(jí)為共源放大電路，整個(gè)電路的放大倍數(shù)主要靠第一級(jí)；第二級(jí)為射級(jí)跟隨器，保證音調(diào)控制電路有較好的效果，給音調(diào)控制電路以較小的信號(hào)源內(nèi)阻。音調(diào)控制主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)高、低音的提升和衰減；由于集成運(yùn)算放大器具有電壓增益高、輸入阻抗高等優(yōu)點(diǎn)，用它制作的音調(diào)控制電路具有電路結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：擴(kuò)音機(jī)；前置放大；音調(diào)控制ABSTRACT整理為word格式整理為word格式整理為word格式Megaphoneisverycommonlifeofaclassofelectronicproducts,theuseofitisveryextensive.Amplifiercircuitisputthefaintsoundamplificationcanpushintothehigh-poweredsignal,circuitstructureismainlydividedintothepreamplifier,tonecontroltwoparts.Preamplifiermainperformsmallsignalamplifier,generalrequirementhighinputimpedance,outputimpedancelow,widefrequencyband,thenoiseissmall.Inthedesignofpreamplifierlevelaredividedintotwolevels,thefirstlevelforcommonsourceamplifiercircuit,thewholecircuitamplificationdependmainlyonthefirstlevel;Thesecondgradelevelisshotwith,ensuretonecontrolcircuithasgoodeffect,tothetonecontrolcircuitwithasmallsignalsourceresistance.Tonecontrolmainlyistherealizationoftheinputsignalishigh,thebassascensionandattenuation;Duetotheintegratedoperationalamplifierhasvoltagegainhighinputimpedance,higheradvantages,anduseittomakethetoneofthecontrolcircuithassimplestructure,stablecircuit,etc.Keywords:Megaphone;Preamplifier;tonecontrol目錄整理為word格式整理為word格式整理為word格式一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 51.1設(shè)計(jì)目的： 51.2設(shè)計(jì)要求 5二、設(shè)計(jì)原理分析 52.1擴(kuò)音機(jī)原理 52.2設(shè)計(jì)思路分析 62.3基本原理圖 6三、總體設(shè)計(jì)方案 63.1總體方案 63.2前置放大器 63.3音調(diào)控制電路 73.3.1負(fù)反饋式音調(diào)控制器的工作原理： 73.4有源濾波電路 8四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與結(jié)論 9附錄 10整理為word格式整理為word格式整理為word格式一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1設(shè)計(jì)目的：通過理論設(shè)計(jì)和實(shí)物制作解決相應(yīng)的實(shí)際問題，鞏固和運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，掌握模擬電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。1.2設(shè)計(jì)要求制作一個(gè)由集成電路組成的具有語音信號(hào)放大作用的語音放大電路，二、設(shè)計(jì)原理分析2.1擴(kuò)音機(jī)原理擴(kuò)音設(shè)備的通常作用是把從話筒等音頻設(shè)備輸出的微弱的信號(hào)放大成能推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲的大功率信號(hào)，由前置放大器、音調(diào)控制器、功率放大器這幾個(gè)部分組成。前置放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?放大后的信號(hào)送入音調(diào)網(wǎng)絡(luò),信號(hào)經(jīng)過音調(diào)網(wǎng)絡(luò),其幅度有所減小.一般單調(diào)網(wǎng)絡(luò)的特性是:中音(1000HZ)時(shí)變化小于3DB,低音(100HZ)時(shí)調(diào)節(jié)的范圍為+_12DB,高音(10KHZ)時(shí)的調(diào)節(jié)范圍為+12DB,根據(jù)放音節(jié)目的不同,可以用”音調(diào)選擇器”選擇不同的位置.最后送入功率放大級(jí)進(jìn)行功率放大后的信號(hào)送入揚(yáng)聲器,在揚(yáng)聲器上得到了放大后的音調(diào)信號(hào).2.2設(shè)計(jì)思路分析由于輸出電阻很高，故輸入級(jí)第一級(jí)采用由場(chǎng)效應(yīng)管組成的共源放大電路。為了保證音調(diào)控制電路有較好的效果，給音調(diào)控制電路以較小的信號(hào)源內(nèi)阻，輸入級(jí)第二級(jí)采用射級(jí)跟隨電路。雖然要求音調(diào)調(diào)節(jié)范圍不是太寬，但為了信號(hào)衰減、失真小，采用反饋式音調(diào)控制電路，音調(diào)調(diào)節(jié)的放大級(jí)采用uA741。為了使用統(tǒng)一的電源，并給輸入級(jí)更小的紋波，電路中加入有源濾波電路。整理為word格式整理為word格式整理為word格式2.3基本原理圖功率放大器有源帶通濾波器前置放大器麥克風(fēng)信號(hào)輸入功率放大器有源帶通濾波器前置放大器麥克風(fēng)信號(hào)輸入三、總體設(shè)計(jì)方案3.1總體方案根據(jù)設(shè)計(jì)課題的要求和原理分析，該音頻功率放大器電路可以分為3級(jí):第一級(jí)：前置放大，主要是完成對(duì)小信號(hào)無失真的放大，一般要求輸入阻抗高，輸出阻抗低，頻帶寬，噪聲小。第二級(jí)：音調(diào)控制，電路的功能不僅僅在于擴(kuò)音，還有對(duì)高低音的抑制或提升。第三級(jí)：功率放大，決定了最終電路的輸出效果，要求效率高、失真盡可能小、輸出功率大。3.2前置放大器前置放大器的主要功能是使話筒的輸出阻抗與前置放大器的輸入阻抗相匹配；由于場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲系數(shù)一般比晶體管小，而且它幾乎與靜態(tài)工作點(diǎn)無關(guān)，在要求高輸入阻抗的前置放大器的情況下，采用低噪聲場(chǎng)效應(yīng)管組成放大器是合理的選擇。對(duì)于前置放大器的另外一要求是要有足夠?qū)挼念l帶，以保證音頻信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。由于話筒提供的信號(hào)非常弱，一般在音調(diào)控制器前面加一個(gè)前置放大器。考慮到設(shè)計(jì)電路對(duì)頻率響應(yīng)及零輸入時(shí)的噪聲、電流、電壓的要求。電路如圖3.2所示：整理為word格式整理為word格式整理為word格式圖3.2前置放大電路3.3音調(diào)控制電路音調(diào)控制器的功能主要是根據(jù)設(shè)計(jì)需要按一定的規(guī)律控制和調(diào)節(jié)音頻放大器的頻率響應(yīng)，以更好地滿足人耳的聽覺特性。一般音調(diào)控制器只對(duì)低音和高音信號(hào)的增益進(jìn)行提升或衰減，而中音信號(hào)增益不變，音調(diào)控制電路一般可分為衰減式和負(fù)反饋式兩大類，負(fù)反饋式音調(diào)控制電路的噪音和失真較小，并且在調(diào)節(jié)音調(diào)時(shí)，其轉(zhuǎn)折頻率保持固定不變，而特性曲線的斜率卻隨之改變。下面分析負(fù)反饋型音調(diào)控制電路的工作原理。3.3.1負(fù)反饋式音調(diào)控制器的工作原理：由于集成運(yùn)算放大器具有電壓增益高、輸入阻抗高等優(yōu)點(diǎn)，用它制作的音調(diào)控制電路具有電路結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，典型的電路結(jié)構(gòu)如圖3.4所示。其中電位器Rw1是高音調(diào)節(jié)電位器，Rw2是低音調(diào)節(jié)電位器，電容C4是音頻信號(hào)輸入耦合電容，電容C5、C6是低音提升和衰減電容，一般選擇C5=C6，電容C7起到高音提升和衰減作用，要求C7的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于C5。電路中各元件一般要滿足的關(guān)系為：Rw1=Rw2，R8=R9=R10，C5=C6。整理為word格式整理為word格式整理為word格式圖3.3負(fù)反饋式音調(diào)控制電路圖在電路圖3.3中，對(duì)于低音信號(hào)來說，由于C7的容抗很大，相當(dāng)于開路，此時(shí)高音調(diào)節(jié)電位器Rw1在任何位置對(duì)低音都不會(huì)影響。當(dāng)?shù)鸵粽{(diào)節(jié)電位器Rw2滑動(dòng)端調(diào)到最左端時(shí)，C5被短路，由于電容C6對(duì)于低音信號(hào)容抗大，所以相對(duì)地提高了低音信號(hào)的放大倍數(shù)，起到了對(duì)低音提升的作用，同樣當(dāng)Rw2的滑動(dòng)端調(diào)到最右端時(shí)，電容C6被短路，由于電容C5對(duì)輸入音頻信號(hào)的低音信號(hào)具有較小的電壓放大倍數(shù)，所以該電路可實(shí)現(xiàn)低音衰減。從定性的角度來說，就是在中、高音域，增益僅取決于R8與R10的比值，即等于1；在低音域，增益可以得到衰減；同理，圖3.4電路對(duì)于高音信號(hào)來說，電容C5、C6的容抗很小，可以認(rèn)為短路。調(diào)節(jié)高音調(diào)節(jié)電位器Rw1，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)高音信號(hào)的提升或衰減。3.4有源濾波電路有源濾波電路串聯(lián)在多級(jí)放大器輸入級(jí)的電源電路中，它可減少由于電源內(nèi)阻的存在使電源不穩(wěn)定對(duì)輸入級(jí)的影響。由于濾波電容接在基極而不接在主流電路集電極或發(fā)射極而基極電流比主電路電流小（β+1）倍，所以基極電阻R12可以用得很大即濾波電路的時(shí)間常數(shù)可以很大，使基極對(duì)地的紋波電壓很小，發(fā)射極只比基極差0.7V而具有相同的紋波這樣電壓Ue的穩(wěn)定性比Uc的穩(wěn)定性將大大提高。整理為word格式整理為word格式整理為word格式圖3.4有源濾波電路四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與結(jié)論1.此次實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)，每一步都伴隨著問題的不斷的產(chǎn)生與解決，經(jīng)過艱辛的調(diào)試、測(cè)量，最終完成實(shí)驗(yàn)，除了極個(gè)