研究生電類綜合實驗分析

探討生電類綜合試驗（B類）南京理工大學

電工電子教學試驗中心內容概要試驗目標和要求試驗原理試驗技術指標試驗設計方法試驗仿真和調試試驗驗收試驗報告要求試驗參考書和資料歡迎你,同學試驗目標和要求通過學習和訓練，駕馭基于計算機和現(xiàn)代EDA技術的電路系統(tǒng)設計、仿真和試驗調試方法。要求：能夠運用Multisim等EDA軟件對常規(guī)模擬、數(shù)字電路進行設計、性能仿真和分析，駕馭基于EDA技術的電路設計基本方法和步驟。駕馭小型模/數(shù)綜合電路的設計、硬件電路搭建、試驗調試和參數(shù)測試方法。試驗原理小型音響放大器的設計、仿真與調試嘿，知道什么是音響嗎？音響系統(tǒng)是指用傳聲器把聲波信號轉換為電信號，經(jīng)過一些電路的處理，最終用揚聲器將電信號再轉換為聲波信號重放的系統(tǒng)。簡潔音響系統(tǒng)的組成試驗原理本試驗音頻放大器的組成有確定增益、輸入阻抗比較高（遠高于話筒輸出阻抗）、輸出阻抗比較低（不影響音調限制電路的正常工作）、噪聲系數(shù)盡可能小，可接受基于集成運放的同相輸入比例運算電路試驗原理本試驗音頻放大器的組成對低音（幾十幾百赫茲）或高音（幾千幾十千赫茲）的增益進行提升或衰減，而保持中音（幾百幾千赫茲）的增益不變，達到補償聲學特性，美化音色等目的。音頻范圍：20Hz-20kHz試驗原理本試驗音頻放大器的組成使輸出電壓和電流都得到放大，輸出足夠大的功率，驅動喇叭發(fā)聲試驗原理前置放大器試驗原理音調限制器這部分有些小難度，耐性閱讀喔！10uF10uF試驗原理音調限制器的頻率響應fL1：低音轉折頻率，一般為幾十赫磁fL2：中音轉折頻率，fL2=10fL1f0：中音頻率或稱中心頻率f0=1KHzfH1：中音轉折頻率fH2：高音轉折頻率，fH2=10fH1，一般為幾十千赫磁試驗原理音調限制器中頻區(qū)等效電路設

C1

＝C2>>C3

；R1

＝R2；并且在低、中音頻區(qū)C3

可視為開路，在中、高音頻區(qū)C1

、C2

可視為短路，在整個音頻區(qū)C4

、C5

可視為短路試驗原理音調限制器低頻區(qū)等效電路C3

可視為開路，C4

、C5

可視為短路，Rw1

的滑臂在左端試驗原理音調限制器低頻區(qū)等效電路C3

可視為開路，C4

、C5

可視為短路，Rw1

的滑臂在右端試驗原理音調限制器低頻提升區(qū)頻率特性通常狀況下，取1/2=fL1/fL2=0.1試驗原理音調限制器低頻提升區(qū)頻率特性當<<1

時，當=

1

時，考慮到1/

2=0.1，得：其模為：可見，當=1

（f=fL1）時，電壓增益Au1相對于AuL下降了3dB試驗原理音調限制器低頻提升區(qū)頻率特性當<<1

時，當=

2

時，考慮到2/

1=10，得：其模為：可見當=2

（f=fL2）時，電壓增益Au2相對于AuL下降了17dB試驗原理音調限制器低頻提升區(qū)頻率特性當fL1<

f<fL2時，電壓增益的衰減速率為－20dB/10倍頻，即－6dB/倍頻試驗原理音調限制器低頻衰減區(qū)頻率特性衰減區(qū)頻率特性可以用和提升區(qū)類似的方法得到試驗原理音調限制器高頻區(qū)等效電路設

C1

＝C2>>C3

；R1

＝R2；并且在低、中音頻區(qū)C3

可視為開路，在中、高音頻區(qū)C1

、C2

可視為短路，在整個音頻區(qū)C4

、C5

可視為短路試驗原理音調限制器高頻區(qū)等效電路接受星形三角形連接轉換，并假設：則有：試驗原理音調限制器高頻提升區(qū)頻率特性Rw2

的滑臂滑到最左端時：試驗原理音調限制器高頻提升區(qū)頻率特性通常狀況下，取3/4=fH1/fH2=0.1試驗原理音調限制器高頻提升區(qū)頻率特性當<<3

或f<<fH1時，(0dB)當=

3

或f=fH1時，(3dB)當=

4

或f=fH2時，(17dB)當>>4

或f>>fH2時，6dB/倍頻試驗原理音調限制器高頻衰減區(qū)頻率特性Rw2

的滑臂滑到最右端時，可以用和提升區(qū)類似的方法得到衰減區(qū)頻率特性試驗原理音調限制器轉折頻率計算假設低頻區(qū)頻率為fLX

處對應的提升或衰減為XdB，則:假設高頻區(qū)頻率為fHX

處對應的提升或衰減為XdB，則:求出fL1、fL2、fH1和fH2后，再確定相關阻抗和容抗器件值試驗原理功率放大器TDA2030是意法半導體公司生產(chǎn)的音頻功放電路，接受V型5腳單列直插式塑料封裝結構。該集成電路廣泛應用于汽車立體聲收錄音機、中功率音響設備，其電路體積小，接受超小型封裝（TO-220），可提高組裝密度。同時輸出功率大，Po=18W(RL=4Ω)，Po=12W(RL=8Ω)（VCC=±16V）；諧波失真和交越失真?。ā?4V/4Ω，THD=0.5%）；較寬頻響，能有10Hz~140kHz；并具有完善的內部愛護措施，因此工作平安牢靠。試驗原理TDA2030典型外圍接線路試驗原理附加電路--音量調整器試驗中，接受基于X9511W芯片的數(shù)字電位計實現(xiàn)揚聲器音量的調整。X9511內部由計數(shù)器、存儲器、譯碼器、模擬開關和電阻陣列等電路組成，其中計數(shù)器對限制信號PU（或PD）進行加（或減）計數(shù)，該數(shù)值經(jīng)過32選1譯碼器譯碼后用于限制32路模擬開關的通和斷，模擬開關一端連接電阻陣列，另一端并聯(lián)構成數(shù)字電位器的滑動端（VW）。該電路計數(shù)器的計數(shù)值還可以在ASE的限制下存儲進可改寫只讀存儲器（E2PROM）中。試驗原理X9511內部原理圖原理講完啰！試驗技術指標音頻放大器運用12V雙電源供電，揚聲器阻抗8Ω，其它技術指標如下：輸入信號幅度峰值為10mV時，輸出功率Po>1W輸入信號頻率范圍fL～fH＝40Hz～20kHz；音調限制器特性1kHz處增益為0dB，100Hz和10kHz處有±12dB的調整范圍，AuL=AuH=±20dB前置放大器輸入電阻Ri>20kΩ試驗設計方法電壓增益的安排10mV250mV5V25倍20倍1倍A741CP運放的-3dB增益帶寬積約為：1MHzTDA2030-3dB增益帶寬積約為：50kHz同學們，起先加油啰！250mV試驗設計方法前置放大器設計要點電路總輸入阻抗電路開環(huán)輸入電阻電路開環(huán)增益電路反饋系數(shù)試驗設計方法音調限制器設計要點1、轉折頻率點計算試驗設計方法音調限制器設計要點2、由各頻段增益確定電阻值阻值一般取幾十千歐姆到幾百千歐姆比較合適試驗設計方法音調限制器設計要點3、由轉折頻率點確定電容值隔離直流耦合溝通的C4、C5一般取10F試驗設計方法功率放大器設計要點其余電容、電阻和二極管等元器件盡量接受廠家舉薦值試驗設計方法音量調整器設計要點X9511外圍接線示意圖①3、6管腳接聲源信號，5、6管腳接前置放大器輸入端②5V供電電源可以接受電阻分壓或集成穩(wěn)壓芯片7805供應試驗仿真和調試電路的仿真運用Multisim軟件，對電路進行分級和整體仿真：(1)編輯前置放大器原理圖，信號源選擇峰值10mV的正弦信號，頻率為1kHz，運用示波器視察前置放大電路的輸入、輸出波形，并計算電壓增益。(2)編輯音調限制器原理圖，變更電位計RW1和Rw2的指針位置，運用溝通分析，得到音調限制器高、中、低頻段的頻率特性曲線，確定電路轉折頻率，并檢驗音調限制器特性：1kHz處增益為0dB，100Hz和10kHz處有±12dB的調整范圍。試驗仿真和調試電路的仿真(3)編輯功率放大電路的原理圖，輸入信號幅度調至前置放大器輸出信號幅度，頻率為1kHz，運用示波器視察輸出信號波形，在波形不失真的前提下檢驗輸出功率是否大于1W。(4)將各級電路連接起來，整體調試，確保電路最終輸出波形不失真，并檢驗頻率特性參數(shù)是否達標。試驗仿真和調試電路的調試硬件調試時先分級調試，最終聯(lián)調，具體步驟和仿真類似，電路連接和測試時要留意以下幾點：(1)電路連接前，電阻、電容、二極管等元件要先測試參數(shù)值，確保沒有損壞；集成器件要留意引腳標號，確保外圍元器件和正負供電電源連接正確；(2)留意面包板上各個插孔之間的通、斷路，電路在面包板上排布時：窄條用于正負供電電源線、地線；寬條用于電路主體；導線排布要盡量橫平豎直。元器件時要垂直插入插孔并確保元器件管腳和面包板接觸緊密。留意喔試驗仿真和調試電路的調試(3)每位同學要確保自己會正確運用電源、信號源、示波器、毫伏表等測量儀器，通過助教的檢驗，方可開展電路測試；(4)功放電路調試和測試時，輸入信號幅度和直流供電電源值都要緩慢加大，并隨時留意視察輸出信號波形。試驗中，假如出線散熱板過熱、水泥電阻過燙或有較大的電流聲時，應馬上關閉電源，檢查線路。留意喔試驗驗收指標參數(shù)驗收電路連接完整，負載接受8/20W水泥電阻：(1)輸入信號峰值10mV，頻率1kHz，測試輸出信號波形，要求波形不失真，峰值大于4V；(2)輸入信號峰值1mV，頻率分別為100Hz、10kHz，變更電位計指針RW1和Rw2的指針位置，測試輸出信號波形，要求波形不失真，峰值幅度為(1)狀況下的0.4倍或0.025倍。展示實力的時間到了！注：上述測試要求拍下示波器波形照片，放入試驗報告中試驗驗收音樂試聽驗收電路連接完整，負載接受8/15W喇叭：(1)電路無輸入信號時，輸出不應有嚴峻的溝通聲。(2)輸入信號改為計算機內指定的音樂輸入，調整滑動變阻器Rw1和Rw2，輸出凹凸音應有明顯變更，且沒有噪聲。展示實力的時間到了！試驗報告要求給出完整的電路原理圖和面包板連接圖的照片。簡述電路各級的工作原理和設計方法。給出電路Multisim分級仿真測試結果：前置放大器接峰值10mV、頻率1kHz的正弦信號時的輸出波形圖，要求有標尺指示出波峰、波谷的值；音調限制器高、中、低三個頻段的頻率響應圖，要求標示出幅頻響應分別為3dB、12dB、17dB對應的頻率值。功放電路接峰值10mV、頻率1kHz的正弦信號時的輸出波形圖，要求有標尺指