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multisim语音放大器设计

语音放大电路设计

一．实验目的

1、熟悉Multisim10软件的使用方法。

2、掌握LM324集成运放电路对放大器性能的影响。

3、学习电压放大倍数、输入电压、输出电压仿真方法。

4、学习掌握Multisim10仪表波形分析

5、学会PCB制板

二．虚礼实验仪器及器材

双踪示波器

三．实验步骤

语音放大电路主要有信号输入、前置放大器、有源带通滤波器、

功率放大器和输出。该放大电路的原理框图如图：

图1放大电路的原理框图

1前置放大

前置放大电路亦为测量用小信号放大电路。在测量用的放大电路

中，一般传感器送来的直流或低频信号，经放大后多用单端方式传输。

前置放大电路是一个高输入阻抗，高共模抑制比，低漂移的小信号放

大电路。

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：测量用放大器：

测量用放大器由两个同相放大器和一个差动放大器组成，该电路

具有输入阻抗高、电压增益容易调节、输出不包含共模信号等优点。

方案三：同相放大器：

我们用两个同相放大电路的简单串联组合进行设计。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

输入电阻，

因此这种电路常用作高输入

电阻的仪用放大电路。

输入信号：uId≦10mv输入阻抗：Ri≧100kΩ共模抑制比：

KcMR≧60dB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。方案二和方案三电路实

现简单，失真不大，也可满足实验要求。其输入阻抗可用万用表测出。

本次实验选用方案三。

图2前置放大

前置放大电路的理论放大倍数为100。

元件选择

确定电阻R1～R5及放大倍数

图2外电路电阻选定

R2=R3=R5=R6=100KΩ

取R4=R7=10KΩ,

C1=C3=10uF

C2=C4=100pF

则放大倍数A3=A1·A2=100

2滤波电路

有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。它有很多

种，在实际应用中还需要将一定频率段的信号通过。

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。用该方法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。

(1)二阶有源HPF

图3二阶有源HPF

元件选择

设计如图3所示具有二阶有源HPF（Q≈0.71），已知fn=1Khz。

计算R、C的参数值。

R9=R10=8.2KΩ

R11=27KΩ

R12=47KΩ

C6=C7=68nF

(2）二阶有源LPF

图4二阶有源LPF元件选择

R13=R14=8.2KΩ

R15=27KΩ

R16=47KΩ

C8=C9=6.8nF

（3）二阶有源带通滤波电路

图5带宽BPF

带通波器能通过规定范围的频率，这个频率范围就是电路的带宽

BW，滤波器的最大输出电压峰值出现在中心频率f0的频率点上。带

通滤波器的带宽越窄，选择性能越好，就是电路品质Q越高，则高Q

值就有大的输出电压。电路的Q

值可用公式求出：

可见，高Q值滤波器有窄的带宽，大的输出电