模拟电子技术实训教程 作者 金惠平 第九章.ppt

 9.1 课程设计一 音响放大器设计 一、设计目的 本课程介绍一种具有电子混响、音调控制，并控可实现“卡拉OK”伴唱的音响放大器设计。通过完成本课题设计： 1、了解集成功率放大器内部电器工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法； 2、掌握音响放大器的设计方法与小型电子线路系统的装调技术。 二、设计任务 1）音响放大器设计 要求具有话筒扩音、放音扩大、音调控制、电子混响、卡拉OK伴唱等功能。 现有器材：电子混响延时模块一个，集成功率放大器LA4100一只，高阻话筒20kΩ一个，其输出信号为5mV，集成运算放大器（uA747）2块，10Ω/2W负载电阻一只，8Ω/4W扬声器一只，磁带录音机一台，电源电压+UCC=+6V。  2）主要技术指标 额定功率 P0=0.5W 负载阻抗 RL=10Ω 频率响应 ?L ~?H=50Hz ~ 20kHz 输入阻抗 ri≥20kΩ 音调控制特性 1kHz处增益为0dB,125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围， AuL=AuH≥20dB 三、设计原理 1．音响放大器的基本组成 音响放大器的基本组成框图如图9.1所示。各部分电路的作用如下：    2）电子混响器 电子混响器的作用是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。在“卡拉OK”伴唱机中，都带有电子混响器。电子混响器的组成框如图9.2所示，其中BBD器件称为模拟延时集成电路，内部由场效应管构成多级电子开关和高精度存储器。在时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行取样、保持并向后级传递，从而使BBD的输出信号延迟了一段时间。BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延迟的时间就越长。BBD配有专用的时钟电路，如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD器件配套。电子混响器械的设计电路如图9.3所示，其中两级二阶（MFB）低通滤波器A1、A2滤去4kHz（语音）以上的高频成分，反相器A3用于隔离混响器的输出现输入级间相互影响。RP1控制混响器械的输入电压，RP2控制MN3207的输出平衡以减小换睦，RP3控制延时时间，RP4控制混响器的输出电压。 * * 第9章 课程设计 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 1）话筒放大器 由于话筒的输入信号一般只有5mV左右，而输入阻抗达到20KΩ（亦有低输出阻抗的话筒，如20Ω，200Ω等），所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号（最高频率达支10KHz）。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。 图9.2 电子混响器组件框图 ?1)????? 混合前置放大器 混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出音乐信号与电子混响后的声音信号进行混合放大。其电路如图9.4所示，这是一个反相加法器电路，输出与输入电压间的关系为： u0= －(RF/R1*u1+RF/R2*u2) 式中，u1为话筒放大器输出电压；u 2是录音机输出电压。 音响放大器的性能主要由音调控制器与功率放大器决定，下面详细介绍这两级电路的工作原理及其设计方法。 图9.4混合前置放大器 2．音调控制器 音调控制器的作用是控制、调节音响放大器输出频率的高低，控制曲线如图9.5中折线所示。 图9.5 音调控制曲线 图中，?0=1kHz为中音频率，要求增益Auo=0dB； ?L1为低音频转折频率，一般为几十赫兹；? L2=10?L1是中音频率转折频率；?H1是中音频率转折频率；?H2=10?H1是高音频转折频率，一般为几十千赫兹。 由图可见，音调控制器只对低音频或高音频的增益进行提升或衰减，中音频增益保持不变。所以音调控制器的电路由低通滤波器与高通滤波器共同组成。常见电路有专用集成电路，如五段音调均衡器LA3600，外接发光二极管频段显示器后，可以看见各个频段的增益提升与衰减变化。在高中档收录机、汽车音响等设备中广泛采用集成电路音调控制器。也有用运算放大器构成的音调控制器，如图9.6所示。这种电路调节方便，元器件较少，在一般收录机、音响放大器中应用较多。 3．功率放大器 功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可高。功率放大器的常见电路形式有电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。有集成运放和晶体管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器芯片。