06-音樂彩燈及音响放大.ppt

音乐彩灯控制电路及音响放大器设计与调试 ;一、背景知识;二、设计任务与要求;二、设计任务与要求;二、设计任务与要求;三、实验原理提示-总体方案;实验原理提示-系统设计过程; 彩灯控制器原理框图 ;话筒的种类很多，按工作原理可以分为电动式话筒和电容式话筒。 电容式话筒是目前常用的拾音设备。电容式话筒具有灵敏度高、频率特性好、失真小、音质好，且体小质轻等优点。 话筒的输出信号一般只有5mV左右，话筒的输出阻抗有高阻（约20kΩ）、亦有低输出阻抗的话筒，如20Ω，600Ω等。 本实验中采用输出阻抗为600Ω的电容话筒。 ;话音放大电路设计 话筒的输出信号一般只有5mV左右，为了使放大器能够不失真地放大话筒输出信号，其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗(一般在10倍左右)。而由于在典型情况下，共模噪声可能高达几伏，故放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度至关重要，放大器本身的共模抑制特性也是同等重要的问题。因此放大电路应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。 同相放大电路具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛应用于前置放大电路。 ;同相放大电路 ;如图所示电路，是将A1、A2两级同相放大电路串联，其总的电压增益为两级电压增益的乘积。由于话筒输出信号较小，本级电路的电压增益需达到100倍左右。Rp与R2是平衡电阻，用于消除运放输入偏置电流的影响，要求Rp＝R1//Rf，R2＝R3//R4。 输出电压 输入电阻 式中，ric为运放本身同相端对地的共模输入电阻，一般为1MΩ。 ;整流、滤波电路对前级放大器电路输出的交流信号进行整流滤波，将交流电压变成平均值电压（直流），其直流电平随音乐信号大小而上下浮动，进而控制灯的亮度。 图7.30.4所示电路是反相输入的半波整流平均值电路。A1可组成半波整流电路，A2构成反相比例放大电路，C为滤波电容，以减小输出波形的脉动。 当VI0（即正半周）时，D1截止，D2导通，此时 当选择R1=Rf1时， 当VI 0（即负半周）时，D1导通，D2截止，此时 C和R4组成滤波电路，以减小整流后的纹波电压。可选C为10μF,最后在调试中确定 ;半波整流电路 精密全波整流电路见P104图4.11.1;人耳听觉范围的信号频率在20Hz～20kHz之间。为简便起见，可将音频信号分为两个不同的频段，分别用低、高通滤波器来区分这两段频率信号，然后经驱动电路使彩灯工作。低、高通滤波器电路可参考P106实验12，采用二阶有源滤波电路，根据截止频率，选取适当参数即可。;例如：设低通滤波器的上限截止频率fH为500Hz，采用图5.4.2(a)所示电路形式的巴特沃斯低通滤波器电路。 首先选择电容C＝0.01μF，由于 ， 则 取标称值30kΩ串1.8kΩ。 考虑到二阶巴特沃斯滤波器的Q＝0.707和 ，则Rf＝0.586R1 再由Rf//R1＝63.7 kΩ，可求得R1＝172.4kΩ和Rf＝101.02kΩ。R1取标称值160 kΩ串13 kΩ，Rf取标称值100 kΩ串1kΩ。;发光二极管具有单向导电性，正向导通时才能发光，光的亮度随导通电流增大而增强。各种颜色发光二极管所需正向导通电压VF如表7.30.1所示。 发光二极管正向导通电压表 颜色 红 黄 绿 VF（10mA）/V 1.6～1.8 2.0～2.2 2.2～2.4 需注意发光二极管的导通电流不能太大（小于20mA），否则会损坏。使用时应在LED???路中串接限流电阻R，其阻值由下式计算： 式中，VO为本系统中整流、滤波电路输出电压，IF为发光二极管导通电流，一般为2mA～10mA。;实验原理提示5----功率放大器 ;*;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Asp