音频放大电路_.doc

电子技术课程设计报告 音频放大电路的设计 姓 名： 学 号： 专业年级： 指导教师： 设计时间：2012.06.11-2012.07.01 目 录 第一章 设计任务与要求…………………………………………………………… 第二章 设计方案…………………………………………………………………… 第三章 设计原理与电路…………………………………………………………… 1、总体设计思路及框架……………………………………………………… 2、前置放大级设计 ………………………………………………………… 3、音调控制级设计 ……………………………………………………… 4、功率输出级设计…………………………………………………………… 第四章 电路的组装与调试………………………………………………………… 第五章 设计总结…………………………………………………………………… 附 录………………………………………………………………………………… 1、元器件清单 参 考 文 献………………………………………………………………………… 设计任务及要求 能够对音频信号进行前置放大和功率放大，额定功率Po小于等于1W，输入阻抗Ri20k欧姆，输出阻抗RL=8欧姆，响应频率10HZ-40kHZ，同时音调特性在1kHZ处增益为0dB,100HZ和10kHZ处的增益±12dB的调节范围。 扩音设备的作用是把从话筒、录放卡座、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬 声器发声的大功率信号，主要采用运算放大器和集成音频功率放大电路来构成扩音机电路。 设计方案 1、总体设计思路及框架 图1 扩音机原理框图 本实验中采用三级结构：前置放大级、音调控制级、功率放大级。 前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大级决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。设计时首先根据技术指标的要求和各级的功能，确定各级增益的分配，然后对各级电路进行具体的设计，计算各级电路的参数。因为Pomax=1W, 负载阻抗为8Ω，输出电压Uo==2.83V，要使输入为5mV的信号放大到输出的2.83V，所需的总放大倍数约为566。考虑到实际电路的损耗，选择放大倍数为600。 扩音机中各级增益的分配为：前置级的电压放大倍数为30；音调控制中频放大倍数为1；功率放大级电压放大倍数为20。 设计原理与电路 1、前置放大级设计 由于话筒提供的信号非常弱，一般在音调控制器前面加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器。NE5532是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路。与很多标准运放相似，但它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。 图2 NE5532直流电气特性参数 图3 NE5532交流电气特性参数 图4 前置放大级电路图 Au=30 -R12/R11=-30, 取R11=1KΩ，R12=30KΩ 根据运算放大器的性质，R13为补偿电阻，以保证集成运放输入级差分放大电路的对称性；其值为当输入为u=0时，各支路电阻的并联，取R13=R12//R11=7.5 KΩ。 2、音调控制级设计 音调控制器功能为：调节音响放大器的频率响应，更好地满足人耳的听觉特性。音调控制器对高音和低音进行提升或衰减，对中音信号增益不变,该级电路图如下。 所谓音调控制就是人为地改变信号里高、低频成分的比重，以满足听者的爱好、渲染某种气氛、达到某种效果、或补偿扬声器系统及放音场所的音响不足。这个控制过程其实并没有改变节目里各种声音的音调（频率），所谓“音调控制”只是个习惯叫法，实际上是“高、低音控制”或“音色调节”。一个良好的音调控制电路，要有足够的高、低音调节范围，但又同时要求高、低音从最强到最弱的整个调节过程里，中音信号（通常指1000赫）不发生明显的幅度变化，以保证音量大致不变。 　音调控制电路大致可分为两大类：衰减式和负反馈式。衰减式音调控制电路的调节范围可以做得较宽，但因中音电平要作很大，并且在调节过程中整个电路的阻抗也在变。所以噪声和失真大一些。负反馈式音调控制电路的噪声和失真较小，但调节范围受最大负反馈量的限制，所以实际的电路常和输入联合使用，成为衰减负反馈混合式。输入放大级是由两只Ｐ沟道ＪＦＥＴ组成的共源极差分电路，并且用镜像恒流源做负