驻极体话筒放大电路Word文档下载推荐.docx
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=2W
②负载阻抗:
RL=4Ω
③电源电压:
+12V,-12V
(5)输出功率连续可调
①直流输出电压:
.50mV(输出开路时)
②静态电源电流:
.100mA(输出短路时)
3、要求
(1)选用单元电路及元件
依据设计要乞降已知条件,确立集成直流稳压电源、前置放大电路、有源
带通滤波器电路、功率放大电路的方案,计算和选用单元电路的元件参数。
(2)前置放大电路的组装与调试
丈量前置放大电路的电压增益AUd、输入电阻Ri等各项技术指标,并与设计要求值进行比较。
(3)有源带通滤波器的组装与调试
丈量有源带通滤波电路的电压增益AUd、带宽BW,并与设计要求值进行比较。
(4)功率放大电路的组装与调试
丈量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供应功率PDC、输出功率.、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。
(5)整体电路的调试与试听
(6)应用Multisim软件对电路进行仿真。
剖析一下内容:
前置放大器差模电压增益、共模电压增益、差模输入电阻、共模克制比、有源带通滤波器的幅频响应。
二.实验原理
1、集成直流稳压电源
稳固的直流电源供电,小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压等四部分电路构成。
其基本电路框图及经各电路变换后,输出的波形如下图。
图3.3.1直流稳压电源电路原理框图和波形变换
a)电源变压器
电源变压器的作用是将电网220V的沟通电压变换成整流滤波电路所需的低电压。
b)整流电路
整流电路一般采纳拥有单导游电性的二极管构成,常常采纳单相半波、单相全波和单相桥式整流电路。
图所示的整流电路为应用宽泛的桥式整流电路。
电路中采纳了四个二极管,
构成单相桥式整流电路。
整流过程中,四个二极管轮番导通,不论正半周或负半周,流过负载的电流方向是一致的,形成全波整流,将变压器输出的沟通电压变为了脉动的直流电压。
c)滤波电路
在整流电路的输出端并联电容即可形成滤波电路。
加入电容滤波电路后,因为电容是储能元件,利用其冲放电特征,使输出波形光滑,减少脉动成分,以达到滤波的目的。
为了使
滤波成效更好,可采纳大容量的电容为滤波电容。
因为电容的放电时间常数越大,放电过程越慢,脉动成分越少,同时使得电压更高。
d)稳压电路
经过滤波后输出的直流电压仍旧存在较大纹波,并且沟通电网电压允许有±
10%的起
伏,跟着电网电压的起伏,输出电压也会随之改动。
别的,经过滤波后输出的直流电压也与
负载的大小有关,当负载加重时,因为输出电流能力有限,使得输出的直流电压降落。
所以,当需要稳固的直流电源时,在整流、滤波电路后往常需要配有稳压电路。
在此我们采纳7812和7912分别作为+12V和-12V的稳压芯片。
整流二极管IN4007。
滤波电容选用两只4700uF/50V的电解电容作为滤波电容。
2、前置放大电路
前置放大电路也为丈量用小信号放大电路。
在丈量用的放大电路中,一般用传感器送来的直流或低频信号,经放大后多用单端方式传输,在典型状况下,实用信号的最大幅度可能仅有若干豪伏,而共模噪声可能高到几伏,故放大器输入飘移和噪声等要素关于总的精度至关
重要,放大器自己的共模克制特征也是同样重要的问题。
所以前置放大电路应当是一个高输入阻抗,高共模克制比,低漂移的小信号放大电路。
在丈量用的放大电路中,一般传感器送来的直流或低频信号,经放大后多用单端方式传输。
典型状况下,音频信号的最大幅度可能仅有若干毫伏,共模噪声可能高达几伏。
所以放大器输入漂移和噪声等要素关于总的精度致关重要,放大器自己的共模克制比特征也相当重要。
所以前置放大电路应当是一个高输入阻抗,高共模克制比、低漂移的小信号放大电路。
我们采纳的是同对比率电路的方式作为前置放大电路。
输入信号模拟音频Uid=5mV.10mV
知足对指标的设计要求;
输入电阻Ri..即知足高输入电阻的要求,跟性能指标中Ri=100K.
的设计思路符合;
前置放大电路的电路增益Auf1=1+R11/R1知足对指标的设计要求。
3、有源带通滤波器
有源滤波电路使用有源器件与RC网络构成的滤波电路。
有缘滤波电路的种类好多,如按通道的性能区分,又分为低通(
LPF)、高通(
HPF)、带通
(BPF)、带阻(BEF)滤波器。
在本次的设计过程中采纳宽带带通滤波器。
高通滤波器:
fH=300Hz=1/(2pi*R*C)
C16=C17=C=10nF,算得R18=53KΩ
低通滤波器:
fL=3KHz=1/(2pi*R*C),算得R15=5.3KΩ
为知足设计要求,R15和R18分别用100kΩ和10kΩ电位器来进行微调。
4、功率放大器
功率放大的主要作用是向负荷供应功率,要求输出功率尽可能大,变换效率尽可能高,
非线性失真尽可能小。
功率放大器的形式好多,有OCL互补对称功率放大电路,OTL功率放大电路,BTL桥
式推挽功率放大电路和变压器耦合功率放大电路等。
这些电路各有长处,能够依据设计要求
和设施条件综合考虑采纳。
本次在语音放大器的设计中我们采纳了五端功放TDA2030应用
的电路。
TDA2030是一款hi-fi级的宽频功率放大器,好多有源音箱都是以它作基础的。
它
在双电源下的最大输出功率能到18w,而我们这里只采纳但电源供电,理论上能达到9w。
5、系统设计
语音放大电路图:
(用5mV的电源模拟语音信号作为输入)
三.元器件实物及引脚次序
四.实验步骤
1、电路焊接
先进行直流稳压电路的焊接与调试,待直流稳压电路调试稳固后,才进行语音放大器的
焊接,焊接从左到右,前一部分以LM324为中心,后部分以TDA2030为中心。
通电前认真检查,确立无误后,才可调试与测试。
2、直流稳压电源的调试
调零和除去自激振荡,丈量纹波电压,调试。
丈量值:
U+=11.96V,纹波
电压:
正端6mV,负端1V调试,改变滤波电容参数,减小纹波电压。
3、前置放大器的调试
(1)静态调试:
调零和除去自激振荡。
(2)动向调试:
(3)输出电压的丈量以及输出波形的观察;
(4)输入端加差模输入电压(输入正弦信号、幅值与频次自选),丈量输出电压,算出共模克制比KCMR。
用逐点法丈量幅频特征,并作出幅频特征曲线,求出上下限截止频次。
丈量差模输入电阻丈量值
与理论值符合。
4、有源带通滤波器的调试
(2)动向调试:
①输出电压的丈量以及输出波形的观察;
②丈量幅频特征,作出幅频特征曲线,求出带通滤波器电路的带宽BW;
③在通带范围内,输入端加差模输入电压(输入正弦信号、幅值与频次自选),
丈量输出电压,算出通带电压增益Auf2。
实测数据:
Ui=110mV,最大输出电压峰峰值:
3.96v,拐点电压
fL=300Hz,fH=3kHz,
BW=3000-300=2700Hz
频次
()
输出电
压峰峰
值(mv)
192220256262356372364350334318300
284272256244232
5、功率放大器的调试
输入端对地短路,察看输出端有无振荡,若有振荡,采纳举措以除去振荡。
丈量最大输出功率
输入f=1KHz的正弦输入信号,并渐渐加大输入电压的幅值直至输出电压
界削波时,丈量此时RL两头输出电压的最大值或有效值。
Uo
的波形出现临
Up-p=12v,Up=6v,RL=4Ω,Po,max=Up^2/RL=9w;
有效值:
Uo=6*2
功率有效值:
6、系统联调
经过以上对各级放大电路的局部调试以后,能够逐渐扩大到整个系统的联调。
联调时:
(1)令输入信号Ui=0(前置级输入对地短路),丈量输出的直流输出电压。
(2)输入f=1kHz的正弦信号,改变ui幅值,用示波器察看输出电压uo波形的变化状况,
记录输出电压Uo最大不失真幅度所对应的输入电压ui的变化范围。
(3)输入ui为必定值的正弦信号(在Uo不失真范围内取值),改变输入信号的频次,察看
Uo的幅值变化状况,记录Uo降落到0.707Uo以内的频次变化范围。
(4)计算总的电压放大倍数。
7、试听
系统的联调与各项性能指标测试完成以后,面对话筒说话,从扬声器即可传出说话声或收音机里播出的美好音乐声,从视听成效来看,应当是音质清楚,无杂音,音量大,电路运转稳
定为最正确设计。
五.实验中的问题提出与解决方法
问题1:
前级放大器焊接达成后再示波器中没有信号输出。
剖析:
电路中可能有虚焊短接的状况。
解决:
用万用表认真检查电路,逐一焊点进行测试,找出虚焊点并将其旱牢。
问题2:
下限截频过低。
高通滤波器中电流过大。
调理滑动变阻器。
问题3:
LM324滤波电路后没有输出波形
芯片管脚没接出去,电路中有短路;
电路焊接过程出现错误,补焊没有焊接的管脚,找到他,解决它。
问题4:
功率放大管TDA2030不可以正常工作
可能是电路接错,或是芯片问题
查找电路问题未果,改换芯片,全部正常
经验教训:
在焊接这类封装的芯片是,必定要控制管脚温度对芯片的影响,尽量缩短烙铁与管脚接触的时间。
六.
实验领会
1、此次实验是我们第一次真实意义上的从设计、仿真、选择原件、焊接、调试
独立达成的
实验,倾注了大批的精力和心血。
在设计的过程中,我们宽泛查阅
了有关资料,最后终于
确立出了一套小组都很认可的方案。
经过此次课程设计
让我深刻地领会到了在电子设计过
程中应当十分仔细
并且应当有全局观.我在设计时因为没有考虑到后边的电路
只看眼前,不
顾后边.结果搞的
后边布线布得一团糟。
2、在焊接的过程中,焊接技术对我们来讲是一个考验,焊接的过程中只管我们
已经很认
真的焊接了,但是仍旧出现了虚焊的问题,并且此后的排查过程也非
常的麻烦,所以这让
我们懂得,做技术仍是做工程,要脚扎实地,每一个环节
都要做好,做到位。
俗语说:
"
磨
刀不误砍材工."
这句话应当是我此后在做设计时应
该切记的。
第一,应当对电路的布局有
一个整体的考虑,做到元件的部署合理,
防止出现短路,断路等状况,并且应尽量使元件均
匀地散布在整个电路板上,注意对称。
其次
在焊接过程要慎重,防止出现接点之间的粘连
和虚焊等状况。
最后,要认真检查电路,在确认正确无误后接通电源进行调试
.。
在调试过程
中,会碰到很多麻烦,我发现电位器的调理作用有问题
本来是接线接反了。
还有,应当接
在同一个点的线没有接在一同,但是这样仍是不可以
经过认真检查后发现,问题是两排接地
线没有连在一同。
但是,结果仍是没有想象中的那么完满。
3、在仿真调试过程中,几经周折,我们也是拆了几次,又焊了几次,最后终于成功。
语
音放大器的最大弊端是噪音太大,
能够多增添几级滤波电路来滤除纹波,
还能够经过改良元
器件的性能还减少噪音。
相信经过这些改良,能够在必定程度上提升语音放大电路的性能。
4、在本次的实验中,我领会到了团队合作的重要,感谢小组的此外一位成员为
实验付出
的努力和心血,我想,这才是我最应当在实验后总结出来的
这门课程已经结束了,我学会
了好多东西和技术,真的很感谢包含任课教师
在内的各位老师的这学期的指导。
七.市场远景剖析
功能介绍:
本作品是由集成运算放大器构成的语音发大电路。
接在收音机的耳机接口,
从语音放大器的扬声器即可播出美好的音乐声,音质清楚,无杂音、音量大,电路运转稳固。
若制作一个由功率放大器、听筒放大器、线路放大器、话筒放大器、发送/接收衰减器、
电平监测器、噪声检测电路(背景噪声监测器)来构成的语音开关。
当对讲通话设施的扬声器和话筒的距离较近时,因扬声器发出的声音会被话筒再次汲取
(声学耦合),故会发生蜂鸣、回声等现象。
为解决此问题,可依据输入信号的强弱判断应优
先接收哪一种声音,并放大发送音声的音量、降低接收声音的音量,来克制声学耦合,防备蜂
鸣出现。
同时还可经过噪声检测电路检测并降低其四周的噪声,使通话更为清楚。
此类作品可用于可视门铃/对讲机,热水器遥控,会议系统或无线及其等。
八.附录
1、集成运算放大器LM324的管脚图及基本参数
2、元器件符号
3.元件清单
名称
参数
9
10k
1
240
120
2k
电阻
51k
100k
2
20k
10K
电位器
20K
2K
电容
电解电容
其余
4
10u
1u
3
100u
4700u
LED
IN4004
LM317
LM337
TDA2822+芯片座
LM324+芯片座
变压器
驻极体话筒
扬声器
跳线帽
六条
插针
一条