音响放大器_毕业设计论文(编辑修改稿)

音响放大器_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

定的音频频率，在频率方面没有失真效果，而且具有混响器的效果。 本次设计采用这种方案主要是因为：它的设计简单可靠，软硬可相互补充各自的缺点。 同时音响效果也比较好 话音放大器 电子混响器 磁带放音机 混合前值放大器 音调控制器 功率放大器 16 4 音响放大器 的设计 电源部分的设计 电源的设计 该设计中需要用到正负 16V 和正负 12V 的直流稳压电源。 一般来说直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波电路及稳压电路所组成，设计框图 41如图所示： 本次的设计的稳压电源电路原理图如图 42 所示： 输出电压 U2 输入电压 U1 电源变压器 整流滤波电路 稳压电路 图 41 电源设计框图 图 42 稳压电源电路原理图 17 整流滤波电路设计 整流电路将交流电压变成单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成份，合之成为平滑的直流电压。 小功率直流电源因功率比较小，通常采用单相交流供电。 由于桥式整流电路克服了半波整流的缺点，在桥 式整流电路中，由于每两只二极管只导通半个周期，故流过每个二极管的平均电流仅为负载电流的一半，与半波整流电路相比较，其输出电压提高，脉动成分减小了。 为了获得平滑的直流电压，常在整流电路的后面加接滤波电路，以滤去交流成分。 滤波电路常见的有电容滤波电路（主要利用电容两端电压不能突变的特性，使负载电压波形平滑，故电容应与负载并联）电感滤波电路及π型滤波电路。 本设计采用电容滤波电路。 稳压电路设计 稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。 常用的是三端式稳压器。 三端固定输出集成稳压器常见的产品有 CW78～系列和 CW79～系列。 CW78～系列：正压系列。 该系列稳压块有过流、过热和调整管工作保护，以防过载而损坏。 一般不需要接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。 CW79～系列：负压系列。 与 CW78～系列相比，除了输出电压极性、引脚定义不同外，其他特点都相同。 由于输出电压决定于集成稳压块，而且我们的设计需要用到正负 16V 和正负12V的输出电压，故我们不采用三端式稳压器，当变压器变压出来 12V 时，通过桥式整流电路的特点，在 2u 的正半周 31vv 导通时，可将它们看成短路，这样 42vv就并联在 2u 上，其承受的反向峰值电压 12 2UU  ，通理 42vv 导通时，可将它们看成短路，这样 31vv 就并联在 2u 上，其承受的反向峰值电压 12 2UU  ，成而使 电压达到了 16 负，在经过电阻分压，使输出电压达到 12V。 18 电子混响延时器 电子混响延时器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定深度感和空间立体感。 在“卡拉 OK”（不需乐队，利用磁带伴奏歌唱）伴唱中，都带有电子混响延时器。 模拟混响延时电路的组成框图如下 43 图所示。 其中电路 BBD 称为模拟延时器，器内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。 在外加时钟脉冲作用下，电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行采样、保持并向后级传递，从而使 BBD 的输出信号相对于输入信 号延迟一段时间。 BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延时时间越长。 BBD 配要有专业专用的时钟电路，例如， MN3102 时钟电路与 MN3200 系利的 BBD配套。 电子混响延时器产生电路其优点是，在一个音响电路中可以产生很好的音响混合效果，使音响发出来的声音具有动听悦耳的效果。 缺点，在这个过程中失真度相对而言会加高，同时在电路方面还要配带自己已经所定的延时时钟电路。 在电路方面也比较复杂，在电路调试方面带来很多不好的地方。 所以本次设计中不采用延时放大器。 而是通过一个 RC 低通滤波器来提高音量，经过一些简单的电路来 达到混响的效果。 图 43 电子混响延时组成框图 19 前值放大电路 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 ,前置放大器是一高输入阻抗、高共模抑制比、低漂流的小信号放大电路 ,可以采用双运放放大器 ,他是两个同相放大电路的简单串联组合电路 ,也称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 ,可以获得很高的共模抑制比和极高的输入电阻。 其放大倍数 AU1 为： （公式要标注） 混响前置放大 器的电路由运放 A2组成， 这是一个反向加法器电路，输出电压 U02的表达式为 : 22 2202 01 221 23 iRRU U U    音频放大器是音响系统的主体，包括前值放大器和功率放大器两部分，必要时可以插入图示均衡器。 音频放大器对音频信号进行处理和放大，用足够的功率去推动扬声器系统发声。 下图为前值放大器的电路设计图： 图 44 前值放大器的电路 设计 图 前值放大器。 前值放大器具有双重功能，即选择音源并进行音频电压放大和音质控制。 它将各种不同音源送来的不同电平的音频信号放大为大致相同的 额定电平；同时通过加工处理，实现音质控制，以来复原始声音，输出高保真音频信号。 因此在前值放大器中除必要的放大器外，还要置有音量控制、响度控制、音调控制、平衡控制、低频和高频噪声抑制等音质控制电路。 所以，前值放大器 20 被称为音响系统的音质控制中心。 前值放大电路常用电路有单管、双管和集成电路小信号音频电压放大器三种。 单管前值放大器电路通常采用交流负反馈型共射级放大电路和射极跟随器电路。 交流负反馈型共射级放大器电路具有输入阻抗高，失真小、电压增益基本不受晶体管参数的影响等特点，特别是在立体声通 道中，其左、右声道所用的电路 性能的一致容易控制，而射极跟随器电路具有输入阻抗高、输出阻抗低、动态安慰和谐波失真方面性能十分良好的特点，其电压增益要靠后一级放大器来完成。 但这电路具有以下其缺点：三极管放大器本身之间存在寄生电容，其影响其共射极放大电路高频特性的晶体管参数主要是 bbr beC 和 bcC ， bbr beC 和 bcC 越小，放大电路上限频率越高，放大电路的频带就越宽，另外还可以看出，放大电路的负载 LR 及信号源内阻 SR 也会影响放大电路的高频特性， SR 越小，上限频率就越高，增大 LR 可使 USA 增大，但它将使米勒电容 MC 增大，使放大电路的上限频率 下降，所以，通频带和增益之间存在矛盾。 同时放大器的增益不高。 故电路难以实现。 双管前值放大电路为了提高放大器的增益，它分成两种共射 共集直接耦合电流并联负反馈放大电路和两级共射直接耦合电流并联负反馈放大电路。 第一种其电压增益主要取决于第一级电路，输出电阻抗取决于第二极共集电 极电路的输出阻抗。 第一级为交流负反馈共射极放大器。 电压增益基本是集电极负载电阻与射极电阻之间的比。 输入阻抗则为第一级共射极放大器的输入阻抗和反馈电阻的并联值。 因此，该电路具有输入阻抗较高，输出阻抗很低的特点。 第二种两管采用直 接耦合可提高电路的温度稳定性，并在两级间分别应用了电压串联并联式负反馈，使它的输入阻抗提高，而且保持有较高的增益。 输出阻抗比第二级放大器的集电极电阻大，增大是程度与反馈深度成正比。 双管前值放大电路工作在甲类，其优点是波形失真小，但由于静态工作点电流大，故管耗大，放大电路效率低，所以它主要小功率放大电路中。 集成电路小信号音频电压放大电路，电路一般采用低噪声高增益集成运算放大电路，使用一个反馈式均衡放大电路。 前级信号还有所需要的匹配电阻。 前值放大器是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， 经过前置放大后，才能保证足够大的驱动电压，获得足够大的音量。 为了克服通频带和增益之间存在矛盾，提高音响的工作效率，我们采用一个集成电路小信号音频电压放大电路。 集成电路小信号音频电压放大电路必需用一 个运放，形成负反馈，来进行一级或者多级的放大，使驱动电压、电流达到扬声 器发音的效果。 由于我们所功给的信号是已经调好的频率，所以在前值放大电路 21 前只要加一个耦合电容和一个平衡电阻就可以进入信号的放大。 同时所功给的电压也是同相电压，故在输入是同相输入。 根据前值放大器优缺点的要求可以设计出以 下电路 45 所示图： 式中 , R2 R26 组成反馈电路， R2 R26 为反馈电阻， R25 为平衡电阻， C31为偶合电容， C30 为滤波电容。 其放大倍数 VA 为 2627RRAV  输出电压 OU 为 iV UAU *0  图 45 前值放大电路图 22 滤波电路设计 在音响设计中滤波电路是非常重要的一个环节， 当你一个滤波电路没有选择好时，在扬声器输出来的信号可能会受到干扰，从而使在扬声器输出来的声音带有杂音。 滤波器的作用是从整个信号中将某一特定段的信号分离出来，使它在基本上不受到衰减的条件下通过滤波器，而该频段以外的信号则受到很大的衰减，几乎无法通过滤波器，根据滤波器的频率特性可分为低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器等。 电子分频器通常采用 RC 滤波器，功率分频器通常使用 LC 滤波器。 功率分频器中 LC滤波器主要电感线圈 L和电容 C这两个感抗元件组成的电抗元件，它具有一定的感性，电感器对直流信号的公式为 fLXL 2 电容器是一种两个相互平行的电极夹在电介质之间卷饶而成的电抗元件，它具有一定的容抗，电容器对交流信号的公式为 fcX C 2/1 f 表示交流信号的频率 L 表示为电感， c 表示电容 RC 低通滤波器是由一个简单的电阻 R和简单的电容 C 构成的。 电路图如 46 图 46 RC低通滤波器 23 所示其幅频特性和相频特性分别为 22 (11)(11）HHUffA  HH ffa r c t a na r c t a n   由上式可知，当信号频率 f 由零逐渐升高时， VA 将逐渐下降，其幅频曲线如图 47所示，当 Hff 时， 21 VA，所以 Hf 称为低通滤波器的上限截止频率，其通带范围为 0~ Hf ，由于电路只有一个独立的存能 元件 C故称为一阶低通滤波器电路。 由相频特性可知，当 Hff 时， 045。 其相频特性如图 48所示 图 47 幅频特性曲线 24 图 48 相频特性曲线 RC 高通滤波器也是由一个简单的电阻 R 和简单的电容 C 构成的，其电路图如 49所示 图 49 RC高通滤波器 其幅频特性和相频特性分别为 22 )(11)(11ffA LLV  ffLarctan 由上式可知， 高通滤波器的下限截止频。