1、 课课 程程 设设 计计 报报 告告 课程名称:课程名称: 低频电子线路低频电子线路 专专 业:业: 通信工程通信工程 班班 级:级: 学学 号:号: 姓姓 名:名: 指导教师:指导教师: 设计时间:设计时间: 评定成绩:评定成绩: 2 设计课题题目:题目四题目四 简易扩音机简易扩音机 一、设计任务与要求 1任务 设计制作一个简易扩音机。 2要求 (1) 功能:将来自话筒、电脑、CD 机等音频信号通过扩音机放大,推动扬声器发 声。 (2) 最大输出功率:0.5W (3) 负载阻抗:8 (4) 音量调节:连续可调 (5) 频率响应:80Hz6kHz (6) 音调控制功能:高、低音调节 (7) 直
2、流电源供电:DC 6V。 二、课题分析与方案选择 本设计包括:前置输入级、音调控制级、功放输出级;前置级主要是同信号源阻抗 匹配, 并有一定的电压增益, 要求输入阻抗低, 输出阻抗高。 音调控制电路主要实现高、 低音的提升与衰减。 功放级将电压信号进行功率放大, 保证扬声器得到一定的不失真功 率输出。 方案一、用分离元件逐部分制作,前置级采用共集电极放大电路,中间级为射级放 大电路和音调控制电路, 音调控制电路为反馈型音调控制电路, 输出级为 OTL 功率放大 电路,驱动扬声器,优点是分离元件制作比较容易控制各个部分,各部分增益可精确设 计。缺点:电路放大倍数取决于中间级放大倍数,一般为几十倍
3、,而增加级数会使电路 失真和频带宽度减小。此外,甲类功率放大器失真较小,但效率低,乙类效率高,存在 交越失真,故应设计为甲乙类功率放大电路。 方案二、利用集成运放作为前置级放大电路,集成运放具有阻抗大,放大倍数稳定 的特定,但放大倍数不宜过大,中间级为音调控制电路,输出级采用集成功率放大器, 优点为失真小,使用方便,缺点为集成功放使用需满足参数设置,设计不灵活。 3 考虑上述方案的优缺点,设计采用方案二,前置级采用跟随器为引导,并选用集成 运放 LM324 构成同相比例运算放大器作为前级的电压放大, 放大倍数为 5 倍, 中间级为 反馈型音调控制电路,输出级采用 TBA820 集成功放输出电路
4、,放大倍数为 40 倍。 三、单元电路分析与设计 1原理分析 (1)前置输入级电路 前置级采用跟随器为引导,选用 LM324 集成运放构成同相放大器作为前级的电压放 大。由于前置级输出的噪声电压影响最大,因此增益不宜太高,Av1 取 5 倍。LM324 系 列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的四运算放大器。 (2)音调控制电路 本设计的音调控制电路选用反馈型电路。虽然调节范围较小,但其失真小。电 路图如上,调节 W1、W2 即可控制高音、低音的提升和衰减。 4 (3)功放输出电路 采用 TBA820 功放集成电路。该电路由差分输入级,中间推动级,互补推挽功率 放大输出级,恒流源偏置电路等组
5、成,集成电路具有工作电压范围宽(Vcc=3-16V)静 态电流小, 外接元件少, 电源滤波抑制比高的特点。 TBA820M 是单片集成的音频放大器,8 引线双列直插式塑料封装。电源电压范围:3V-16V;主要特点是:最低工作电源电压为 3V,低静态电流,无交叉失真,低功率消耗。在 9V 时的输出功率为 1.2W 。TBA820 各 管脚功能: 5 2仿真分析(有仿真电路图) 由于仿真软件 multisim 中没有 TBA820 集成功放,故电路的仿真只能仿真前置 级和中间级,话筒使用函数发生器进行仿真,中间级输出用示波器进行测量。 6 输入信号为幅度 10mv,频率为 1kHZ 交流信号,由电
6、路仿真可测得中间级输出 信号为 51.580mv,放大倍数为 5 倍,与设计结果相符。 3电路设计计算 7 驻极体话筒正常工作电压在 1.512V 之间,输出电阻一般小于 2K 欧,通过与 R1 电 阻串联分压,R1 取 4.7K,话筒可获得 23V 电压,C2 为耦合电容,将话筒的直流成分 去除, 使交流信号通过。 该集电极跟随器采用基极分压式电路, 为使静态电流较小, R2, R3 取值应较大,为 100K,在三极管基极与 R3 之间接入 R4 限流,R4 也取为 100K,发射 级电阻取值应较小,取 10K。R3 上分得电压为VV RR R V R 36 32 3 3 ,设基极电流为 I B ,三极管放大倍数为 100(实际上不稳定) ,可得到 BBEBR IRUIRV44 3 , 解得 I B =0.0033mA,I E = I B =3.3mA,U E = I E 5R=3.3V。三