音响放大电路的设计.doc

中北大学
课 程 设 计 说 明 书

学生姓名： 马瑞 学 号： 09
学 院： 信息与通信工程学院
专 业： 电子信息科学与技术
题 目： 电子综合应用实践:
音响放大电路设计

指导教师： 程耀瑜 职称: 教授
指导教师： 李文强 职称: 讲师

2011 年 1 月 7 日

中北大学
课程设计任务书

2010/2011 学年第 一 学期

学 院： 信息与通信工程学院
专 业： 电子信息科学与技术
学 生 姓 名： 马瑞 学 号： 09
课程设计题目： 音响放大电路设计
起 迄 日 期： 12月26日～1月 7日
课程设计地点： 中北大学
指 导 教 师： 程耀瑜，李文强
系 主 任： 程耀瑜

下达任务书日期: 2010 年 12 月 26 日

课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
本课程设计主要针对模拟电子技术和数字电子技术课程要求，培养学生在查阅资料的基础上，进行实用电路设计计算、仿真、调试等多个环节的综合能力，同时培养学生用课程中所学的理论独立地解决实际问题的能力。另外还培养学生用专业的、简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：

（1）掌握音响放大的特点与目的；
（2）了解集成功率放大器内部电路工作原理；
（3）掌握集成功率放大器外围电路的设计、仿真与调试；
（4）掌握方案设计与论证；
（5）掌握用相关软件进行电路图设计、仿真，以及对仿真结果的分析、总结；

3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：

（1）提供核心器件的工作原理与应用介绍；
（2）提供用Protel99设计的电路原理图，也可给出印刷板电路图；
（3）提供用Multisim、MaxPluss、Proteus等其他软件对电路的仿真结果与分析；
（4）提供符合规定要求的课程设计说明书；
（5）提供参考文献不少于三篇，且必须是相关的参考文献；

课 程 设 计 任 务 书
4．主要参考文献：
阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，1998；
王远.模拟电子技术.北京：机械工业出版社，2001；
陈汝全.电子技术常用器件应用手册.北京：机械工业出版社，2003；
毕满清.电子技术实验与课程设计.北京：机械工业出版社，2006；

5．设计成果形式及要求：
（1）电路原理图，仿真结果；
（2）课程设计说明书；
6．工作计划及进度：
2010年 12月26日～12 月28日：分析课程设计任务书，查找资料，初步确定方案；
12月 29日～12月30 日：论证、确定方案；
12 月31日～2011年1月4 日：电路设计、计算、仿真，并完善设计与方案；
2011年1月5日～1月6 日：整理资料，书写课程设计说明书；
1月 7日： 答辩，提交课程设计说明书。
系主任审查意见：

签字：

年 月 日

目录

一、设计任务与要求……………………………………1
设计要求 ……………………………………………………………… 1
设计指标 ………………………………………………………………1
二总体方案选择的论证………………………………………………………2

话音放大器设计………………………………………………………2
混和前置放大器设计……………………………………………………3
音调控制器设计……………………………………………………3
功率放大器设计……………………………………………………4

三 总原理图……………………………………………5
四 仿真波形图…………………………………………………6
五 结论与心得………………………………………………………………9
六 参考文献……………………………………………………………………9

一、设计任务与要求
1．设计要求
1）了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握外围电路的设计与主要参数的测试方法。
2）掌握音响放大器的设计方法。
3）能够使用电路仿真软件进行部分电路调试。
2．设计指标：
1）设计一音响放大器，要求具有音调输出控制，对话筒的输入信号进行扩音。
2）以集成功放和运放为核心进行设计
3）指标：
已知：VCC=+9V，
话筒模拟输入电压为5mV，
负载RL=8欧姆
频率范围：50Hz~18KHz
音调控制特性：1KHz处为0分贝，100Hz~10KHz处有上下12分贝的调节范围。
增益：大于20分贝。额定输出功率：大于等于1W

总体方案选择的论证：
一．音响放大器的基本组成框图
音响放大器的基本组成框图如图所示

各级放大器增益设计

各级增益分配图

二．单元电路设计
1.话音放大器
由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20kΩ(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω，200Ω等)，所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号

Av1=（1+R2/R1）=（1+75/10）
=
2．混合前置放大器设计
混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大 。

V0=-((Rf/R1*V1)+(Rf/R2*V2))

3．音调控制器设计
主要是控制、调节音响放大器的幅频特性，理想的控制曲线如图所示。

f0（等于1kHz）表示中音频率，要求增益AV0=0dB
fL1表示低音频转折频率，一般为几十赫兹
fL2(等于10fL1)表示低音频区的中音频转折频率
fH1表示高音频区的中音频转折频率
fH2(等于10fH1)表示高音频转折频率，一般为几十千赫兹
音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减，中音频的增益保持0dB不变。因此，音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器构成。
音调控制器的电路可由低通滤波器与高通滤波器构成

4．功率放大器的设计

Av4=R1/R2
=30

总原理图

仿真波形图
话音放大器
幅频特性的测量

话语放大器频率上下限测试

表1 话语放大器上下限测试结果

FH
FL
测量值
89．1584KZ
0
混合前置放大器

混合前置放大器的频率下限测试

混合前置放大器的频率上限测试
混合前置放在器的频率上限测试

FH
FL
测量值
117．645KHZ

音调放大器

音调放大器频率特性

功率放大器

最大不失真输入输出波形

结论与心得
通过此次电子技术大型试验的设计以及调试，掌握了音响放大器的基本设计方法和设计原理，对几种基本电路有了更深刻的认识，并且掌握了一定的多级放大电路设计和调试的经验。但是，同时也发现自己的许多不足之处。了现自己在将书本知识转化为实践能力的水平还很薄弱，在遇到问题时耐心不足，解决问题时不能够静下心来，比如，自己在连接电路后，输出波形有明显的阶越失真，自己找了很久都没能找到原因，就束手无策了，到处找人帮忙，可惜都不成功，只能找老师帮忙。在老师的检查测试后，发现是电源被短路了。我才意识到，是下面的连线有接触的地方导致的。此刻，我才认识到以前忙于做好实验，填完表格的观点非常错误，这次实验，获得数据、做出报告是其次，真正的在于培养我们自己发现问题、解决问题的能力。以后我会更注重自己这方面能力的培养。

参考文献

1.阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，1998；

2．王远.模拟电子技术.北京：机械工业出版社，2001；

3.陈汝全.电子技术常用器件应用手册.北京：机械工业出版社，2003；

4毕满清.电子技术实验与课程设计.北京：机械工业出版社，2006；