扩音机电路的设计--毕业设计
齐鲁理工学院
课程设计说明书
题目扩音器的设计
课程名称模拟电子啊技术
二级学院机电工程学院
专业电气工程及其自动化
班级2015级
学生姓名坤
学号9
指导教师
设计起止时间：2016年12月12日至2016年12月16日
目录
第1章方案设计 (2)
第2章单元电路设计 (2)
2.1前置放大器的设计 (2)
2.2音调控制器的设计 (3)
2.2.1 低频工作时元器件参数的计算 (5)
2.2.2 高频工作时元器件参数的计算 (7)
2.3功率输出级的设计 (10)
2.3.1 确定电源电压 (10)
2.3.2 功率输出级设计 (11)
2.3.3 电阻R17～R12的估算 (11)
2.3.4 确定静态偏置电路 (11)
2.3.5 反馈电阻R13与R14的确定 (12)
参考文献 (13)
附录1 总电路原理图 (14)
扩音器的设计
摘要：很多场合（如商场、学校、车站、体育场等）都安装有广播系统，它的主要功能是播放音乐、广播通知和要闻。这些广播系统都含有扩音设备，用以把从话筒、录放卡座、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号。根据实际需要和放大器件的不同，扩声电路的设计也有很多种类。作为电子线路的课题设计，本课题提出的扩声电路性能指标比较低，主要采用理论课题里介绍的运算放大集成电路和音频功率放大集成电路来构成扩声电路。这种性能指标低的扩音器主要在于价格便宜，制作简单，不需要太多昂贵的集成块。
关键词扩声；音频功放；放大电路
第1章方案设计
采用运算集成电路和音频功率放大集成电路设计一个对话筒输出信号具有放大能力的扩声电路。
其电路方框图如图1-1所示：
图1-1扩声电路原理框图
前置放大主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要宽，噪声要小；音量控制主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。
第2章单元电路设计
2.1 前置放大器的设计
由于话筒提供发信号非常弱，故一般在音调控制器前面要加一个前置放大器。
该前置放大器的下限频率要小于音频控制器的低音转折频率，上限频率要大于音频控制器的高音转折频率。考虑到所设计电路对频率响应及零输入（及输入短路）时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。它是一种双路运算放大器，属于高输入阻抗低噪声集成器件。其输入阻抗高为104MΩ，输入偏置电流仅有50х10-12A，单位增益频率为4MHZ，转换速率为13V/us，用做音频
前置放大器十分理想，其外引线图如图2-1所示
图2-1 LF353外引线图
前置放大电路由LF353组成的两极放大电路完成，如图2-2所示。第一级放大电路的A u1=10，即1+R3/R2=10，取R2=10KΩ，R3=100KΩ。取A u2=10（考虑增益余量），同样R5=10KΩ，R6=100Ω。电阻R1、R2为放大电路偏置电阻，取R1=R4=100KΩ。耦合电容C1与C2取10uF，C4与C11取100uF，以保证扩声电路的低频响应。
图2-2 前置放大器
其他元器件的参数选择为：C3=100pF，R7=22KΩ。电路电源为±12V。
2.2 音调控制器的设计
音调控制器的功能是，根据需要按一定的规律控制、调节音响放大器的频率响应，更好地满足人耳的听觉特性。一般音调控制器只对低音和高音信号的增益进行提升或衰减，而中音信号的增益不变，音调控制器的电路结构有多种形式，常用的典型电路结构如图2-3所示。
该电路的音调控制曲线（即频率响应）如图2-4所示。音调控制曲线中给出了相应的转折频率：F l1表示低音转折频率，F l2表示中音下限频率，F0表示中音频率（即中心频率），要求电路对此频率信号没有衰减和提升作用，F h1表示中音上限频率，F
表示高音转折频率。
h2
图2-3 音调控制器电路
图2-4 音频控制器频率响应曲线
音调控制器的设计主要是根据转折频率的不同来选择电位器、电阻及电容参数。
2.2.1 低频工作时元器件参数的计算
音调控制器工作时在低音时（即F 图2-5 低频提升电路 f/Hz Au/dB -20db/10 倍数 FL1 100Hz 10Hz FH2 图2-6 低频衰减器 1、低频提升 由图2-5可求出低频提升电路的频率响应函数为 11218110)(0wl jw wl jw R RRP R U U j i ++ ?+-==ω式中， 1 711RP R C wL =，)()(10171012R R C R RP wL RP += 当频率F 远远小于F l1时，电容C 7近似开路，此时的增益为 8 101R R R A RP L += 当频率升高时，C 7的容抗减小，当频率F 远远小于F l1时，C 7近似短路，此时的增益为 8 100R R A = 在F l1＜F ＜F l2的增益围电压增益衰减率为-20dB/10倍频，即-6dB/倍频（若40HZ 对应的增益是20dB ，则2?40HZ=80HZ 时所对应的增益是14dB ） 本设计要求中频增益为A 0=1（0dB ），且在100HZ 处有±12dB 的调节 围。故当增益为0dB 时，对应的转折频率为400HZ （因为从12dB 到0dB 对应两 音频功率放大器设计 一、设计任务 设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的 条件下，音频功率放大器满足如下要求： 1、最大输出不失真功率P OM≥8W。 2、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 3、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。 4、输入阻抗R i≥100kΩ。 5、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高 音10kHz处有±12dB的调节范围。 二、设计方案分析 根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。 下面主要介绍各部 分电路的特点及要求。 图1 音频功率放大器组成框图 1、前置放大器 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输 出驱动扬声器。声音源 的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中，除了信号的幅度差别外，它们的频率特性有的也不同，如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形，即低音被衰减，高音被提升。对于这样的输入信号，在进行功率放大器之前，需要进行频率补偿，使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态，即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号，一般只需将输入信号进行放大和衰减，不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配；二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱，一般只有100μV~几毫伏，所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路，对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器，首先要选择低 电子技术课程设计报告 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 一、设计目的 二、设计要求 三、设计框图及整机概述 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 2、放大电路 3、滤波电路 4、整形电路 5、定时电路 6、计数、译码、显示电路 五、电路装配、调试与结果分析 六、设计、装配及调试中的体会 七、附录（包括整机逻辑电路图和元 器件清单） 八、参考文献 一、设计目的 巩固和加深在"模拟电子技术基础"和"数字电子技术基础"课程中所学的理论知识和实训技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,并通过这一实训课程,能让学生对电子产品设计的过程有一个初步的了解，使学生掌握常用模拟、数字集成电路（运算放大器、非门、555定时器、计数器、译码器等）的应用。 二、设计要求 掌握整机电路组成及工作原理,并能运用所学过的电路知识分析、解决电路制作过程中所遇到的问题。 三、设计框图及整机概述 图1 红外线心率计的原理框图 红外线心率计就是通过红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动，由计数器计算出每分钟波动的次数。但手指中的毛细血管的波动是很微弱的，因此需要一个高放大倍数且低噪声的放大器，这是红外线心率计的设计关键所在。整机电路由放大电路、整形电路、滤波电路、3位计数器电路，译码、驱动、显示电路等几部分组成。 四、各单元电路的设计及仿真 1、检测电路 血液波动检测电路首先通过红外光电传感器把血液中波动的成分检测出来，然后通过电容器耦合到放大器的输入端。如图4所示。 图4 血液波动检测电路 2.放大电路 3、滤波电路 由三脚输入信号，六脚输出信号 4、整形电路 Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(大学)扩音器的设计与制作 院系：电子工程学院 专业：电子科学与技术 班级： 组员： 指导老师： 摘要 扩音机是生活中很常见的一类电子产品，使用非常广泛。扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，电路结构主要分为麦克风信号输入、前置放大器、有源带通滤波器、功率放大器等部分，前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小。在本次设计中前置放大级分为两级，第一级为共源放大电路，整个电路的放大倍数主要靠第一级；第二级为射级跟随器，保证音调控制电路有较好的效果，给音调控制电路以较小的信号源内阻。音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；由于集成运算放大器具有电压增益高、输入阻抗高等优点，用它制作的音调控制电路具有电路结构简单、工作稳定等优点。 关键词：扩音机；前置放大；音调控制 ABSTRACT Megaphone is very common life of a class of electronic products, the use of it is very extensive. Amplifier circuit is put the faint sound amplification can push into the high-powered signal, circuit structure is mainly divided into the preamplifier, tone control two parts. Preamplifier main perform small signal amplifier, general requirement high input impedance, output impedance low, wide frequency band, the noise is small. In the design of preamplifier level are divided into two levels, the first level for common source amplifier circuit, the whole circuit amplification depend mainly on the first level; The second grade level is shot with, ensure tone control circuit has good effect, to the tone control circuit with a small signal source resistance. Tone control mainly is the realization of the input signal is high, the bass ascension and attenuation; Due to the integrated operational amplifier has voltage gain high input impedance, higher advantages, and use it to make the tone of the control circuit has simple structure, stable circuit, etc. Key words:Megaphone; Preamplifier; tone control 扩音机电路的设计与实现报告（电子信息工程小实习） 默认分类2009-10-17 20:11:17 阅读814评论27 字号：大中小订阅 一、实验目的 1，了解扩音机电路的形成和用途。 2，掌握音频放大电路的一种实现方法。 3，提高独立设计电路和验证试验的能力。 一、摘要 扩音机电路是把微弱的声音信号放大成能推动扬声器的大功率信号，主要由运算放大器和 集成音频功率放大器构成。电路结构分为前置放大，音调控制，功率放大三部分。 前置放大主要完成小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带宽，噪声要小，音调控制主要是实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率，要求效率高，是真尽可能小，输出功率大。 三、设计任务要求 （1 ）最大输出功率0.5w，放大倍数400倍以上 （2 ）负载阻抗为8 （3 ）具有音调控制功能，即用两个点位期分别调节高音和低音。当输入信号为1KHz时， 输出为0dB ;当输入信号为100Hz时，调节低音电位器可以是输出功率变化12dB ;当输入信号为10KHz时，调节高音电位器也可以是输出功率变化12Db （4 ）输出功率的大小连续可调，即用电位器可调节音量的大小。‘ （5 ）频率响应：当高、低音调电位器处于极不提升也不衰减的位置时，-3dB的频率范围是（6）输入断短路时，噪声输出电压的有效值不超过10mv，直流输出电压不超过50mv， 静态电源电流不超过100mA 所用原器件及测试仪表清单 A ）所用原器件清单 序号名称数量 1 电解电容22肝 1 2 电解电容220 y2 F 3 电解电容10诉3 4 电解电容100 y1 F 5 电解电容1 yF 1 6 二极管1N4001 2 7 电容0.01 y F 2 8 电容330 pF 1 9 电容100 pF 1 10 电容0.1 y F 2 11 电容0.22 y F 1 12 电阻100K 4 13 电阻10K 2 14 电阻22K 2 15 电阻51K 3 名称数量 电阻680 Q 1 电阻18K 1 电阻1 Q 1 电阻3.3K 1 电阻3.9K 1 电阻8.21K 1 水泥电阻 1 LF353N 2 TDA2030A 1 散热片 1 螺钉 1 序 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 - dickmoore的日志 - 网易博客 默认分类 2009-11-09 19:01 阅读32 评论0 字号：大中小 一个简单功放设计制作与电路图分析|电路图 电子资料 2009-11-06 11:15 功放电路图 一个简单功放设计制作与电路图分析 我的电脑音响坏了快一年了，每次看电影都用耳机,每次用的耳朵都痛,很不爽.因此就想亲手做一个小功放用用,前几天又去了趟电子市场发现有LM386，很便宜，所以干脆用386做了一个单声道的功放先用着,有时间把另外一个声道也加上.在这里把功放设计到调试基本完成的过程写写,纪念这个过程. 1.设计 我们是听听就算的门外汉,对20~20K的音域也不是完全敏感.所以幅频特性不用考虑太多,但是自己要用得爽声音一定要大,因此LM386一般的输出功率肯定是不够拉(好像极限功率也就1W左右,具体还是看芯片资料吧),所以就浪费些多加个LM386做成BTL电路,提高一倍再说.设计出来的电路就是这个样子,原理很简单,就不说了 2.调试 a. 两个104的电容本来是用来隔直的,不过好像电脑主板和声卡上出来的音频都不带直流成份,而且用104时输入电平 比较高的时候声音有失真,(估计是低频过滤在输入电平高的时候人听起来比较明显).于是去掉两个104的电容. b. 在这个时候上电(我用的是12V),接上我的MP3一听,嗯!还不错,可是就是杂声比较厉害,调了调R1的大小,当R1被 调到最大的时候杂声没有了,最小的时候也没有了(这不是废话么,最小的时候输入都没有了 .把连接到功放的音频线拔了也没杂音了,原因可能有两个音频线上有电容在输入电阻R1比较小的时候,和LM386自激产生杂音,一放大就不得了了.于是决定R1就直接调到50K,音量就让MP3调去吧. c. 好像一切都没有问题了,拿到电脑上吧,刚接上去,嗯声音停大,不错!!刚以为要完事,电脑里一首歌就放完了,本来该是安静的却听见喇叭里噼噼啪啪,这个噪声奇了怪了,开始还是以为是R1的问题,索性就把R1去掉(反正LM386也不希罕从前级得到能量),噪音仍然存在,怀疑是主板上的高频噪声,于是在输入端并上一个102的电容---不起作用.这个电容也不敢并大了,大了要影响高频特性.又怀疑是功率大了C1吃不消,于是又在电源上并了一个100uF的电容,还是不行....... d. 就在这个时候用手一抓我的功放输入端的焊点,好了!没杂音了,仔细一想,原来是这样:我从电脑接出来的线是一个声 功率放大器（OTL ） 一、基本原理及原理图 下图为乙类推挽功率放大器的电路原理图。图中，Q1和Q2为两个特 性配对的互补功率管（NPN 型和PNP 型）；若忽略功率管发射结导通电压，则当V1正半周时，NPN 型Q1管导通、PNP 型Q2管截止，i 1C （≈i 1E ）为处于正半周的半个正弦波；当V1负半周时，Q1管截止、Q2管导通，i 1C （≈i 1E ）为处于负半周的半个正弦波，通过R L 的电流i L ＝ i 1E －i 2E ，合成完整的正弦波。但在实际电路中由于有导通电压，零偏置会使输出电压波形产生交越失真，图中选用二极管偏置电路为互补功率管加合适的偏置电压，使之工作在乙类状态，减小失真且具有高热稳定性；采用单电源供电（加大容量的C3）使两互补管电压均是2 1V CC ；互补管间加两个电阻帮助两管散热；输入信号为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压，产生自举效应；设计合适的参数使此电路高效地使功率放大相应的倍数驱动负载。 功率放大器电路原理图 二、设计步骤 1.设计要求： （分立元件）设计并仿真功率放大器（OTL ），要求： ① 电压增益：5倍以上 ②负载：0.5W以上（8Ω扬声器） ③频率范围：20Hz~20kHz 2.设计过程： ①电源的选取： 由P＝I2R L ＝U2／R L （R L ＝8Ω）得U＝2V ∴U P P-＝2×2√2≈5.7V ∴V CC ＝15V ②电阻的选取： P＝I2R L ＝U2／R L ，令U=3v，I L R ＝ 2 1U P P- ／R L ≈350mA (β＝100) ∴i 1 B ＝I L R ／β＝3.5mA 取i 3 R ＝20mA ∴R 5＋R 6 ＝3／（20mA）≈150 ∴R 5 ＝10Ω，R 6 ＝90Ω ∵R2／（R 1＋R 2 ＋R 9 ）＝3＋0.7＝3.7 即R 1 ／（R 2 ＋R 9 ）≈4 取调试好的R 1＝10kΩ，R 2 ＝41kΩ（R 2 为1kΩ，起保护作用；R 9 可 调） 令R 3＝600Ω，R 4 可调，不要取太大，起到作用即可 取R 7＝R 8 ＝1Ω（一般取小点） ③电容的选取： C1＝10uF，C2＝47uF，C3＝470 uF (电容大，交流压降趋于零) 三、仿真调试 1. 仿真电路图： 题目：电子秤控制系统的硬件设计 摘要 该设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步的设计各个单元功能模块，系统的硬件部分可以分为最小系统、数据采集、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器；数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成，包括运算放大器AD620和A/D转换器ICL7135；人机交互界面为键盘输入和点阵式液晶显示，主要使用ZLG7289键盘控制芯片和OCM4x8C显示器，可以方便的输入数据和直观的显示中文。系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。软件部分应用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能（称重范围为0～9.999Kg，重量误差不大于±0.005Kg）,并发挥部分的显示购物清单的功能，可以设置日期和设定十种商品的单价，还具有超量程和欠量程的报警功能。整个系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。 关键词：单片机；采样电路；A/D转换器；液晶显示 ABSTRACT The design is based on the microcontroller AT89S52 system as the core to carry out the basic control function of the electronics steelyard. While designing the system, I adopt the mold piece method to divide the hardware of the system into four parts: the minimum system, sampling circuit, I/O interface and the system power supply. The minimum system mainly includes the AT89S52 and the expanded exterior data memory. Sampling circuit is comprised of a pressure sensor, a differential measuring amplifier AD620 and a A/D converter ICL7135. With the usage of ZLG7289 keyboard control chip and OCM4*8C display, we complete the function of the key board input and the LCD manifestation. The power supply system selects the LM317 and LM337 to design the electric circuit to provide the needed power supply. The software part applies a machine C language to carry out all control function. The electronic steelyard can weigh the scope as 0～9.999Kgs, and the weigh error margin is no bigger than ±0.005Kgs. It also has many other functions, such as displaying the shopping detailed list, setting the date and ten kinds of unit prices of merchandise and overweighing alarm. The whole system is simple, well-found, convenient to use and has high accuracy and certain development value. Key words：microcontroller; sampling circuit; A/D converter; LCD Manifestation 目录 麦克风设计笔记 纲要： 1，适用于，MTK平台。 2，使用人员：硬件与声学工程师。 3，大概内容：MTK 关于解决TDD noise 的原理与注意事项 4，建议：如果使用MT6253/MT6225 在如下情况下就要注意使用差分电路。 A，LAYOUT 的时候无法严格遵守各项原则。 B，无法掌控麦克风电路的源头 C，麦克太靠近天线 D，走4板就必须要用差分电路 1.解决TDD noise 的在音频系统中的原理 1，TDD noise 的来源 A，MIC的直流偏置电压受到天线的影响 B，MIC_P/N受到天线的影响 C，电路的地被干扰。 2，解决TDD noise 的方法 A，在MIC的偏执电路上加滤波器。（针对射频信号或射频走线） B，通过差分电路去除共模噪声 C，使用滤波，电容，磁珠，去除或抑制900M/1800MHZ的信号影响 D，MIC电路要用地包围，且必须打孔与主地相连。 滤波器在MIC偏执电路中的位置 A这个滤波电路应该放在噪声源的后面 两种电路将在后面做介绍 A差分电路，（费用不增加） B假差分电路, (费用增加) 使用差分电路去除共模干扰 A 麦克信号线应该走差分线 B 这些差分线应该用地线包围（左右两侧都要） 使用滤波，电容，磁珠，去除或抑制900M/1800MHZ的信号影响 A 磁珠的阻抗应该是主要针对900M/1800MHZ B 33PF和10PF的电容应用于滤波电路时（这些电容应该接到干净的地，不要接到 TOP或BOTTOM层的地），这些要单独与主地相接。 2.为什么我们需要假差分电路 2.1差分电路的缺点 -需要一个10uf 的电容 -需要太多的元器件 左边是正常模式，右边是耳机模式 2.2假差分电路的优点 -不需要一个10uf 的电容 -需要的元器件少了 3.电路中的器件，三种电路的比较 课程设计报告 课程名称：模拟电子技术基础 设计名称：扩音机电路设计 姓名： 学号: 班级： 成绩： 指导教师： 起止日期：2009年12月28日至2010年1月1日 课程设计任务书 扩音机电路的设计 一、 设计的目的和意义 (一)、实验目的 1，了解扩音机电路的形成和用途。 2，掌握音频放大电路的一种实现方法。 3，提高独立设计电路和验证试验的能力。。 (二)、意义：对以后的毕业设计打下基础，锻炼个人的学习和查阅资料的能力以及对课外相关本专业知识的了解。 二、 设计原理 扩音机电路的工作原理与音频功率放大器的工作原理相似，具有放大音频先好并将其还原纯真声音信号的电子装置。扩音机电路时一个典型的多级放大器，其原理如下图所示。 前置级主要完成对小信号的放大。一般要求输入阻抗要高，输出阻抗低，频带宽度要宽，噪声要小。音调控制级主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高、失真尽可能小、输出功率大。首先根据技术指标要求，对整机电路作适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计计算。 因为P0max=8W 。所以此时的输出电压：V0=RL P m ax *0 =8V 。要使输入为5mv 的信号放大到8v 的输出，所需要的总放大倍数为1600倍，扩音机中各级增益的分配为：前置级电压放大倍数为80；音调控制级中频电压放大倍数为1；功率放大级电压放大倍数为20。 三、 详细设计及实验步骤 1、 前置放大级 由于信号源提供的信号非常微弱，因此在音调控制器前面要加一级前置放大级。该前置放大级的下限频率要小于音调控制器的低音转折频率，前置放大器的 运算放大器的电路仿真设计 一、电路课程设计目的 错误!深入理解运算放大器电路模型,了解典型运算放大器的功能,并仿真实现它的功能; 错误!掌握理想运算放大器的特点及分析方法(主要运用节点电压法分析）； ○3熟悉掌握Muｌtisiｍ软件。 二、实验原理说明 （1）运算放大器是一种体积很小的集成电路元件,它包括输入端和输出端。它的类型包括:反向比例放大器、加法器、积分器、微分器、电 压跟随器、电源变换器等. （2） (３)理想运放的特点:根据理想运放的特点,可以得到两条原则： (a）“虚断”:由于理想运放,故输入端口的电流约为零，可近似视为断路,称为“虚断”。 （b)“虚短”:由于理想运放Ａ,，即两输入端间电压约为零,可近似视为短路,称为“虚短”. 已知下图，求输出电压。 理论分析: 由题意可得:(列节点方程) 011(1)822A U U +-= 0111 ()0422 B U U +-= A B U U = 解得: 三、 电路设计内容与步骤 如上图所示设计仿真电路. 仿真电路图： V18mV R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 0.016 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 0.011 V + - 根据电压表的读数,， 与理论结果相同． 但在试验中，要注意把电压调成毫伏级别，否则结果误差会很大, 致结果没有任何意义。如图所示,电压单位为伏时的仿真结 果:V18 V R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 6.458 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 4.305 V + - ，与理论结果相差甚远。 四、 实验注意事项 1)注意仿真中的运算放大器一般是上正下负,而我们常见的运放是上负下正,在仿真过程中要注意。 电子电路课程设计报告 目录 一、课程设计目 的..................................................... (3) 二、课程设计题目描述及要求 (3) 三、课程设计报告内容..................................................... (3) 1、触摸式防盗报警器的设计原理及方案论 证 (3) 2、触摸式防盗报警器原理图及仿真结果分 析 (4) 3、安装调试方法和调试过 程 (9) 4、设计和调试过程中出现的问题及解决方法 (9) 四、设计总结及心得体会..................................................... ....g 、 ．课程设计目的 1、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力 2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方 面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 3、进行基本技术技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能 力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 4、培养学生的创新能力。 二．课程设计题目描述及要求1．主要单元电路和元器件参数计算、选择；2．画出总体电路图； 3．安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。焊接完毕后应 对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象；4．调试电路； 5．电路性能指标测试；6．提交格式上符合要求，内容完整的设计报告；三．课程设计报告内容： 1 触摸式防盗报警器的设计原理及方案论证 此次触摸式报警器总体的电路设计如下图： 图1 整体电路图 电路基本工作为：当人体触摸电容的二脚时，IC1555的2脚得到一个低于一个1/3Vcc 触发信 号，3脚输出一个高电平，同时VT 截止，电路进入暂稳态，定时开始工作。 IC2555的第4脚清零端由初始的低电平翻转到高电平，多谐振荡器开始工作，蜂鸣 器因此作响。 555 定时器 集成时基电路又称为集成定时器或555电路，是一种数字，模拟混合型的中规模集成电路，应 用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5k的 电阻，故取名555电路。555电路的内部电 扩音器电路 手提式D类扩音器CD4046 TWH8751 TWH8751 手提式D类扩音器电路如图1所示。这是一款用锁相环CD4046和TWH8751大功率开关集成电路制作的手提式D 类扩音器(俗称大声公、叫卖器、电喇叭)。 音频信号由IC2锁相环电路的9脚输入，经内部压控振荡器VCO转换成变频方波，再通过内部相位比较器1比较放大后从2脚输出，通过VT1去推动IC3工作，然后由IC3推动扬声器发音。IC2锁相环电路的9脚无信号输入时，2脚输出电平为0V，IC3停止工作。 图1电路中，VT1选用9014，VD1选用1N4001，IC1运放选用CA3160，IC2锁相环电路选用CD4046，IC3选用达华电子厂生产的大功率开关集成电路TWH8751，也可用大功率的场效应管及达林顿管等代用。 对讲扩音器 如图画出了对讲扩音器一个方向的电路(另一个方向的电路与此完全同)。其核心元件是ICl四运放集成电路LM324，对讲两个方向的放大电路各使用其中两个运算放大器。话筒BM1采用灵敏度很高的微型驻极体发话器，其型号为84G9，焊接时应注意正负极性。两级运放ICl-1、ICl-2及外围元件构成固定偏置的负反馈放大器。R7、R11为负反馈电阻，用来改善电路的稳定性。电位器RPl用于工作点的微调，使波形上下对称，可减小非线性失真。ICl-2输出的音频信号经三极管VTl、VT2组成的互补射随功率放大电路放大后，推动喇叭BLl发出响亮的声音。电阻Rl、电容C3组成退耦滤波电路，用来减小电源交流声。 性能优良的便携式扩音机电路图 电子爱好者或维修人员有时外出做广告宣传或播放乐曲时，往往需要一种单端低压直流供电而又能输出大功率的便携式扩音机，而一般便携式录音机放音又往往不大，这里介绍一款性能优良的便携式扩音机电路、或许能满足您的需要。该电路虽然结构简单，但非常实用，它采用蓄电池供电，输出功率强劲。电路原理：电路原理如图所示，它包括话筒输入和线路输入两个通道，苏州部分采用飞利浦公司推出的音频功率放大集成电路TDA1519，该电路具有工作电源电压范围宽、增益高、输出功率大、失真度小，外围元件少等特点，并具有负载短路、开路、过热等保护功能，TDA1519的优良性能决定了扩音的优越性，图中S为扩音机的静噪控制开关‘；整流管1N5404是为防止蓄电池反接烧毁集成电路而设置的。扩音机的扬声器要求不低于10W，以充分发挥其功率大的特点。集成电路的散热板要有足够的面积，以保证在任何条件下都能正常工作。 电子电路课程设计报告 院、专学姓系： 业： 号： 名： 信息工程学院 电子信息工程 201215418 同组人： 指导教师： 2014年7 月 5 日 目录 1．课程设计的内容 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计要求 (3) 1.4设计原理 (3) 1.5设计思路 (3) 2．课程设计所用器件及proteus仿真 (5) 2.1所用器件 (5) 2.2proteus仿真 (5) 3．制成电路板 (6) 4．实验过程中遇到的问题及解决办法 (7) 5．设计总计及心得 (7) 5.1 设计总结 (7) 5.2心得体会 (8) 1．课程设计的内容 1.1设计题目： 八路抢答器 1.2设计目的： 通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。能把这学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操 作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设 计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过思考 有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路 设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。 1.3设计要求： 我们选择的课程任务是设计一个8位数字抢答器。设计要求包括： 1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表 示。 2.设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 2.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，同 时扬声器发出短暂的声响并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将 系统清除为止。 1.4设计原理： 抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的号码，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。回答完问题后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮抢答。因此要完成抢答器的逻辑功能，该电路至少应包括输入开关、数字显示、判别组控制以及组号锁存等部分。 1.5设计思路： 1. 抢答器供8名选手比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。这个功能 只需要通 基于LM386的简单功放系统设计 一、系统概述、设计思路 功率放大器的作用是给音响放大器的负载（扬声器）提供一定的输出概率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。 LM386是美国的国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20，但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻或电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地为参考，同时输出端被自动地偏置到电源电压的一半，工作电压范围宽，4~12V 或5~18V，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mV，且外围元件少。 二、系统组成及工作原理 （1）外形与引脚功能 LM386是8引脚双排直插式塑料封装结构，其外形与引脚排列如图所示， 2脚为反向输入端，3脚为同向输入端，5脚为输出端，6脚与4脚分别为电源和地端，1脚和8脚为电压增益设定端；使用时，引脚7和地之间接旁路电容，通常为10uf。 （2）其内部电路如下 由图可知，该集成OTL型功放电路的常见类型，与通用型集成运放的特性相似，是一个三级放大电路：第一级为差分放大电路；第二级为共射放大电路；第三级 为准互补输出级功放电路。 第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。 第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。 引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。 电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。 当1脚和8脚之间开路时，电压增益为26db；若在1脚和8脚之间接阻容串联元件，则增益可达46DB，改变阻容值则增益可在26db-46db之间任意选取。电阻值越小增益越大。 （3）功能框图 LM386集成功放属于直接耦合的多级放大器结构，它是一个三级放大电路，如下图所示。 输入级由差分放大器组成，它可以克服直接耦合产生的零漂现象，使电路工作稳定。中间放大要求有较高的电压增益，因此由共射放大电路组成，它为输出级提供足够大的信号电压。输出级要驱动负载，所以要求输出电阻小，输出电压幅度高，输出功率大，因此采用互补对称功放电路。 （4）设计电路图 LM1875采用TO-220封装结构，形如一只中功率管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。 LM1875主要参数： 电压范围：16～60V 静态电流：50MmA 输出功率：25W 谐波失真：＜0.02%，当f=1kHz，RL=8Ω，P0=20W时 额定增益：26dB，当f=1kHz时 工作电压：±25V 转换速率：18V/μS 电路原理： LM1875功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调控制电路和LM1875放大电路以及电源供电电路三大部分组成，音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式音调电路，其中的R02，R03，C02，C01，W02组成低音控制电路；C03，C04，W03组成高音控制电路；R04为隔离电阻，W01为音量控制器，调节放大器的音量大小，C05为隔直电容，防止后级的LM1875直流电位对前级音调电路的影响。放大电路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C066等组成，电路的放大倍数由R08与R09的比值决定，C06用于稳定LM1875的第4脚直流零电位的漂移，但是对音质有一定的影响，C07，R10的作用是防止放大器产生低频自激。本放大器的负载阻抗为4→16Ω。 为了保证功放板的音质，电源变压器的输出功率不得低于80W，输出电压为2*25V，滤波电容采用2个2200UF/25V电解电容并联，正负电源共用4个2200UF/25V的电容，两个104的独石电容是高频滤波电容，有利于放大器的音质。 装配与调试： 工具准备：20W电烙铁一把，万用电表一个，尖嘴钳一把，螺丝刀一把，焊锡丝和松香水若干。 准备焊接：焊接时先焊接跳线，再焊接电阻，再焊电容，再焊整流管，再焊电位器，最后焊LM1875，焊接LM1875前须先把LM1875用螺丝固定在散热片上，否则在最后装散热片时螺丝很难打进去。LM1875与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂，以利散热。焊接时必须注意焊接质量，对于初学者，可先在废旧的电路板上多练习几次，然后再正式焊接。 调试：本功放板调试特别简单，电路板焊好电子元件后，要仔细检查电路板有无焊错的地方，特别要注意有极性的电子零件，如电解电容，桥式整流堆，一旦焊反即有烧毁元器件之险，请特别注意。接上变压器，放大器的输出端先不接扬声器，而是接万用电表，最好是数显的，万用表置于DC*2V档。功放板上电注意观察万用电表的读数，在正常情况下，读数应在30mV以内，否则应立即断电检查电路板。若电表的读数在正常的范围内，则表明该功放板功能基本正常，最后接上音箱，输入音乐信号，上电试机，旋转音量电位器，音量大小应该有变化，旋转高低音旋钮，音箱的音调有变化。 值得一试的实验：将C6短路，用万用表测LM1875输出端的直流电位，看是否是在30MV以内，然后接上音箱试两小时，用万用表测LM1875输出端 电子类毕业设计题目大 全 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 1、家用防盗报警（电路图，程序，论文） 2、防盗拨号报警（电路图，程序，论文） 3、防盗防火拨号报警系统（电路图，程序，论文） 4、数字显示温度计（电路图，程序，论文） 5、无线数显远程温度计设计（电路图，程序，论文） 6、8路温度巡回测量系统设计（可设定上下限报警）（电路图，程序） 7、电子血压计（电路图，程序，论文） 8、基于51单片机语音存储与回放系统（电路图，程序，论文） 9、基于AD7755智能电能表的设计（电路图，程序，论文） 10、基于单片机的智能玩具车系统设计（电路图，程序，论文） -------------------------------------------------------------------- 11、电子播报记事器（电路图，程序，论文） 12、限电自动控制器（电路图，程序，论文） 13、点焊机器人（结构图，论文） 14、家用电风扇逻辑控制电路（电路图，论文） 15、洗衣机控制面板设计（电路图，程序） 16、交通灯控制系统（电路图，程序，论文） 17、出租车计价器（电路图，程序） 18、两路温度测量，冷水，热水（电路图，程序） 19、16位LED电子钟（电路图，程序） 20、16位点阵LED（电路图，程序） -------------------------------------------------------------------- 21、FID在门禁应用中的电路设计（电路图，程序） 22、二维条码PDF417编码（程序，论文） 23、基于51单片机的多功能电子定时器的设计与实现（电路图） 24、基于凌阳单片机语音存储回放系统（程序，原理介绍） 25、温度控制电路（电路图，汇编程序） 26、基于单片机的简易无线防盗报警器的设计（电路图） 27、8路抢答器（电路图，PCB版图） 28、电子称（电路图） -------------------------------------------------------------------- 齐鲁理工学院 课程设计说明书 题目扩音器的设计 课程名称模拟电子啊技术 二级学院机电工程学院 专业电气工程及其自动化 班级2015级 学生姓名沈坤 学号9 指导教师 设计起止时间：2016年12月12日至2016年12月16日 目录 第1章方案设计 (2) 第2章单元电路设计 (2) 2.1前置放大器的设计 (2) 2.2音调控制器的设计 (3) 2.2.1 低频工作时元器件参数的计算 (5) 2.2.2 高频工作时元器件参数的计算 (7) 2.3功率输出级的设计 (10) 2.3.1 确定电源电压 (10) 2.3.2 功率输出级设计 (11) 2.3.3 电阻R17～R12的估算 (11) 2.3.4 确定静态偏置电路 (11) 2.3.5 反馈电阻R13与R14的确定 (12) 参考文献 (13) 附录1 总电路原理图 (14) 扩音器的设计 摘要：很多场合（如商场、学校、车站、体育场等）都安装有广播系统，它的主要功能是播放音乐、广播通知和要闻。这些广播系统都含有扩音设备，用以把从话筒、录放卡座、CD机送出的微弱信号放大成能推动扬声器发声的大功率信号。根据实际需要和放大器件的不同，扩声电路的设计也有很多种类。作为电子线路的课题设计，本课题提出的扩声电路性能指标比较低，主要采用理论课题里介绍的运算放大集成电路和音频功率放大集成电路来构成扩声电路。这种性能指标低的扩音器主要在于价格便宜，制作简单，不需要太多昂贵的集成块。 关键词扩声；音频功放；放大电路 第1章方案设计 采用运算集成电路和音频功率放大集成电路设计一个对话筒输出信号具有放大能力的扩声电路。 其电路方框图如图1-1所示： 图1-1扩声电路原理框图 前置放大主要完成对小信号的放大，一般要求输入阻抗高，输出阻抗低，频带要宽，噪声要小；音量控制主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减。 第2章单元电路设计 2.1 前置放大器的设计 由于话筒提供发信号非常弱，故一般在音调控制器前面要加一个前置放大器。 该前置放大器的下限频率要小于音频控制器的低音转折频率，上限频率要大于音频控制器的高音转折频率。考虑到所设计电路对频率响应及零输入（及输入短路）时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LF353。它是一种双路运算放大器，属于高输入阻抗低噪声集成器件。其输入阻抗高为104MΩ，输入偏置电流仅有50х10-12A，单位增益频率为4MHZ，转换速率为13V/us，用做音频 大功率功率放大器电路设计 大功率功率放大器电路设计 一. 设计理念及实现方式 (1)能推4Ω、2Ω等双低音的“大食”音箱以及专业类大粗音圈的各类专业箱。 (2)要省电、噪声小，发热量小。 (3)音质要好，能适合家居使用和专业使用。 第一点的实现就是要有大的推动功率。由于目前居室客厅面积有不断扩大的趋势，100W ×2以下功放已显得有些“力不从心”，所以本功放设计为4ΩQ时360W ×2，2Ω时720W ×2。 第二点的实现就是电路工作在静态时的乙类小电流，靠大水塘级电容和电阻进行滤波降噪，使功放级噪声极小。而电路的工作状态又决定了电路元件的发热量很小，与一般乙类电路相当。配备的大型散热系统是为了应付连续大功率、低阻抗输出时的安全、可靠。 第三点的实现是本功放板的主要目标。目前公认的是：甲类、MOS、电子管音质好，所以本功放要达到甲类、MOS、电子管的音质。 二.大功率输出的实现 要实现大功率，首先是电源容量要大。本功放配置的电源是在截面积为35mm ×60mm的环形铁心上绕制的环牛。一次侧为1.0mm线绕484圈，二次侧为1.5mm 双线并绕100圈。 整流为两只40A全桥做双桥整流，滤波为4只47000 uF电容 2只2.7kΩ 电阻并接在正负电源上，使电压稳定在±62V。如电压过高可减小电阻到2.2kΩ，过低可加大电阻到3kΩ，功率用3W以上的。 除电源外，要实现大功率输出，特别是驱动“大食”音箱，要求功放输出电流能力要强，本功放每声道选用6对2SD1037管做准互补输出，可驱动直流电阻低达0.5Ω的“大食”音箱。所以4Ω时360W×2、2Ω时720W×2是有保障的。 三. 甲类、MOS、电子管音质的实现 目前人们公认的甲类、MOS、电子管的音质最好，所以本功放电路设计动态时工作于甲类的最佳状态，偏流随信号大小而同步增减，所以音质是有技术保障的。而在此工作状态下，即使更换几只一般的MOS管，对音质的提高也不明显。下面给出其原理图，如图1所示。从图1上可见到本原理图相当简洁，比一般乙类或甲乙类准互补电路还节省元件。而通过在电路板上改变一只电阻的接法就可方便地在本电路与准互补乙类或甲乙类之间变换。音频功率放大器设计详解
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