语音放大电路课程设计说明书.doc

课 程 设 计 说 明 书 ? ? 学生姓名: 学 号： 学 院: ?电子与计算机科学技术学院 专 业: ?微电子学 题 目: 语音放大电路 ? 指导教师： 职称: 副教授 ? 2011年 1 月 7 日 目录 1、课程设计目的…………………………………………………………3 2、设计内容要求1、2.2、、?设计方案、设计思路2、工作原理及硬件图3.3、硬件电路图4、、 5、参考文献、设计内容要求：设计内容设计要求i ≧ 100k， 共模抑制比：KcMR ≧ 60dB （2）滤波电路 有源带通滤波电路的带通范围为300HZ ～ 3000HZ （3）功率放大电路 负载阻抗（即扬声器的阻抗）RL=4 输出功率Pom ≧ 5W 电源电压：V = +5V 3、语音放大电路设计方案 3.1、设计思路 因为语音放大电路要求不仅能放大声音而且还要大大降低噪声的干扰，所以由前置放大电路、滤波电路、功率放大电路三部分组成。可以把三部分分别设计完成，仿真成功后连接在一起，整体电路仿真符合要求，则整体设计完成。 电路的原理框图如下： 图1放大电路工作原理图 3.2、工作原理及硬件框图 3.2.1、前置放大器： 用两个同相放大电路的简单串联组合进行设计。如图2，它也称为同相串联差分放大电路。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组，这种电路常用作高输入电阻的仪用放大电路。 图2 前置放大电路 差模电压增益Aud为 Aud=1+（R12/R11） 要使∣Aud∣=101，确定各电阻值。选定 则 R13选为50kΩ的可调电阻。 图3 LM324的符号以及引脚功能 3.2.2、有源带通滤波器（BPF） 有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。这里需要有源带通滤波电路。可以参考二阶有源低滤波器（LPF）和二阶有源高通滤波器（HPF）电路来设计。有源滤波器同比较，理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振 图4 二阶有源低通滤波器示意图 为抑制尖峰脉冲，在反馈回路可增加电容，的电容一般为～。 其传递函数的关系式为： 式中、、分别表示如下： 通带增益： 固有角频率： 品质因素： ②设计方法：设，则 （1） 得 由式（1）得知，、可分别由、值和运放增益的变化来单独调整，相互影响不大，因此该设计法对要求特性保持一定而在较宽范围内变化的情况比较适用，但必须使用精度和稳定度均较高的元件。值按照近似特性可有如下分类： 为巴特沃思特性 为贝塞尔特性 为切比雪夫特性 （2）二阶有源高通滤波器（HPF） 式中： Rb 图5 二阶有源高通滤波电路示意图 设计方法 HPF中、参数的设计方法也与LPF相似。 设，根据所要求的、，可得： （3）二阶有源帯通滤波电路 当二阶低通滤波电路的通带截止频率高于二阶高通滤波电路的通带截止频率时，将两种电路串联，即获得二阶带通滤波电路。它是为了允许某一段频带内的信号通过，而将此频带以外的信号阻断，为了干扰以便接收某一频带范围内的有效信号，而消除高频段及低频段的干扰和噪声。设计具有巴特沃思特性的二阶BPF。 取R1=R2=R=8.2, =852Hz, Q=0.71（巴沃特思特性） =(3Q-1)/Q=1.58 由得， Ra为47，则Rb为27。 C1=C2=1/(2***R)=68nF 对于有源高通滤波器，由于与低通完全的对偶，所以，R1,R2,C1,C2参相同。 由此可得出二阶有源帯通滤波电路，如图6： 图6 二阶有源带通滤波电路 3.2.3、功率放大电路： 功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽功放电路和变压器耦合功放电路等。 TDA2