单片机课程设计：音响功率放大器

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1、模拟电子技术课程设计音响功率放大 目 录 前言.2 第 1 章.绪论. 3 第 2 章.设计方案选择5 2.1 方案选择. 5 2.2 方案讨论. 6 第 3 章.设计原理说明6 3.1 音响放大器的介绍说明.6 3.2 电子混响及混响前置放大器的组成原理及功能.8 3.3 音调控制器. 9 3.4 功率放大器.14 第 4 章.制作与安装 .16 4.1 PCB 制作.16 4.2 安装工艺. .17 第 5 章.调整与测试 .24 5.1 话筒放大器与混合前置放大器调试 .24 5.2 音调控制器的调试 26 5.3 功率放大的调试 28 第 6 章.心得体会30 第 7 章.鸣谢31 参

2、考文献32 附录33 附录 1：音频放大器元件清单 33 附录 2：电路原理图 34 附录 3：PCB 图.35 模拟电子技术课程设计音响功率放大 第 1 章.绪论 1.1 引言 伴随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器 的要求越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒体。人能够听见的音频信号的频 率范围大约是 60Hz-20kHz 其中语音大约分布在 300Hz-4kHz 之内，而音乐和其 他自然声响是全范围分布的。 如何通过分析仪器让音频功放达到更高的要求是许多人为之努力的永恒的 课题，声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成数字音频， 音频分析就是以数字

3、音频信号为分析对象以数字信号处理的各种理论为分析手 段 ， 提 取 信 号 在 时 域 ， 频 域 内 一 系 列 特 性 的 过 程 。 本文基于所学知识模拟制作音响功率放大器，践实所学知识掌握程度，并通 过对所学知识来制造和改进相关产品，实际动手的过程中遇见了很多问题，但是 在老师的指导和帮助下解决相应的问题。 同时在与同组人的讨论学习过程中加强 可团队意识的培养，加强了相互间协调合作的能力，从而高质、高效的完成本项 任务。 1.2 音频功率放大器概述 音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶 段。1906 年美国的德福雷斯特发明了真空三极管，开创了揉电声技术的先

4、河。 1927 年贝尔实验室发明了负反馈 NFB（Negative feedback）技术后，使音响技 术的发展进入了一个崭新的时代， 比较有代表性的如“威廉逊”放大器， 而 1947 年威廉逊先生在一篇设计 Hi-Fi（High Fidelity）放大器的文章中介绍了一种 成 功 运 用 负 反 馈 技 术 ， 成 为 了Hi-Fi 史 上 一 个 重 要 的 里 程 碑 。 60 年代由于晶体管的出现，使功率放大器步入了一个更为广阔的天地。晶 体管放大器细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点， ，各 种电路也相应产生，如：“OTL （Output Transformer L

5、ess）” 无输出放大器、 “OCL（Output Capacitor Less）”放大器等。直至 70 年代，晶体管放大技术 模拟电子技术课程设计音响功率放大 的应用已相当成熟，各种新型电路不断出现，如：较成功地解决了负反馈电路的 瞬态失真和高频相位反转问题的无负反馈放大电路；成功地将甲、乙放大器的优 点结合在一起的超甲类放大电路；具有输出功率大、失真小的电流倾注式放大电 路等等。从而使晶体管放大器成为音响技术发展中的主流。在 60 年代初，美国 首先推出音响技术中的新成员集成电路，到了 70 年代初，集成电路以其质 优价廉、体积小、功能多等特点，逐步被音响界所认识。发展至今，厚膜音响集 成

6、电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。 模拟电子技术课程设计音响功率放大 第 2 章.设计方案选择 2.1 方案的选择 方案一 ：采用锁环频率相合成技术外加音响放大器 采用锁相环频率合成技术，先用锁相环频率合成产生一定范围的频率，在 通过传感器把接收到的频率信号转化音频信号。 在通过低通滤波器把频率控制 在音频所需要的频率范围。 它的优点就是工作频率可调也可以达到很高的频率 分辨率； 缺点是要求使用的滤波器通带可变， 实现很困难。 具体方案如图 2.1.1 所示： 图 2.1.1 锁环频率相合成技术框图 方案二：采用直接数字式频率合成器 DDS 技术外加音响放大器 采用直接数字式频率合成器(DDS)，是用 RAM 存储所需波形的量化信息，按 照不同频率要求以频率控制字 K 为步进对相位增量进行累加， 以累加相位值作为 地址码读取存放在内存里。 DDS 具有相对带宽很宽、频率转换时间极短、频率分辨率高等优点；另外， 全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度也可实现程控。 但在方案中需要一块 FPGA,一块双口 RAM,那么设计的成本较高。