语音放大电路模电报告.doc

摘要 语音放大器的作用是不失真地放大输入的音频信号。由于人发出的声音频率在300Hz～3000Hz之间，声波在传播中会产生反射、折射和干涉等现象，到达话筒的信号比人从声带中发出来的声音要小。话筒的输出信号一般很小，而输出阻抗很大，则要求对语音进行放大。由于声音在空气中传播产生谐波失真，谐波失真是指声音回放中增加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真，则要在语音放大器中设计滤波器，提高输出信号的高保真性能。 关键词: 麦克风; 前置放大; 带通滤波 ;功率放大 目 录 第1章 语音放大电路的方案论证 1 1.1 语音放大电路的设计意义 1 1.2 语音放大器设计要求及技术指标 1 1.3方案论证 2 1.4总体设计方案的框图及分析 2 第2章 语音放大电路各单元电路设计 3 2.1 前置放大电路 3 2.2 有源带通滤波 3 2.3 功率放大电路 4 第3章 语音放大电路的整体电路设计 5 3.1整体电路原理 5 3.2参数的计算与选择 5 3.2.1前置放大电路 5 3.2.2带通滤波器电路 5 3.2.3功率放大电路 6 3.3 电路的仿真结果 6 3.3.1前置放大电路仿真 7 3.3.2带通滤波器电路仿真 7 3.3.3功率放大电路 8 3.3.4整体电路仿真 9 第4章 设计的总结 10 参考文献 11 附录：元件清单 12  第1章 语音放大电路的方案论证 1.1 语音放大电路的设计意义 随着集成技术的发展，尤其是中、大规模和超大规模集成电路的发展，模拟电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。 在多级放大电路中，输出的信号往往都是送到负载，去驱动一定的装置。而语音放大电路的主要功能就是放大微弱的声音信号，一个正常的语音放大电路应该实现以下功能： ①具有电压放大功能。通过传感器将声音信号转变成微小的电压信号，再利用集成运放的放大功能将其放大成比较大的电压信号，以作为后一级的输入信号电压，保证后级电路的正常工作。 ②具有功率放大功能。前置放大级输出的放大了的电压信号作为功率放大级的输入信号，经此级电路之后得到的输出应具有较高的功率，能驱动本实验中的负载——4Ω／5Ｗ的喇叭，将从输入级输入的声音信号不失真地进行放大。 此类作品可用于可视门铃/对讲机，热水器遥控，会议系统或无线设备等。 1.2 语音放大器设计要求及技术指标 技术指标 1 .采用全部或部分分立元件设计一种语音放大电路。 2.额定输出功率 3.负载阻抗。 4.频率响应300HZ-3KHZ 设计要求 1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 1.3方案论证 1）前置放大器 方案一：具有恒流源偏置的差分放大器 具有恒流源偏置的差分放大器，常作为输入级或中间放大极。差分放大器能有效地抑制零点漂移。 方案二：同相放大器：采用两个同相放大电路的简单串联组合进行设计。差分输入信号从两个放大器的同相端输入，可以有效的消除两输入端的共模分量，获得很高的共模抑制比和极高的输入电阻。 方案比较：方案一差放电路具有抗干扰，防止失真，性能稳定等优点，但其电路实现较为复杂，大大提高了技术难度。在能够达到实验要求技术指标的同等条件下，尽量不与选用。方案二电路实现简单，失真不大，也可满足要求故选用方案二。 2）有源带通滤波电路 方案一：文氏桥式带通滤波器 方案二：宽带带通滤波器 在满足LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率的条件下，把相同元件压控电压源滤波器的LPF和HPF串接起来可以实现通带响应。 方案比较：方案二构成的带通滤波器的通带较宽，通带截止频率易于调整，因此多用做测量信号噪声比的音频带通滤波器。我要设计的语音放大电路是需要有源带通滤波器。因此可以参考二阶有源低通滤波器（LPF）或二阶有源高通滤波器（HPF）电路来设计。因此选择方案二。 3）功率放大电路 方案一：LM1875T功率放大器 方案二：应用TDA2030 方案比较：两个方案均可以，本设计运用了方案一。 1.4总体设计方案的框图及分析 语音放大电路由前置放大电路，有源带通滤波电路和功率放大电路三部分组成。由前置放大电路将语音信号进行放大，再由滤波电路滤除小于30hz大于3khz的语音信号，最后由功率放大电路进行功率放大。 图1.1