lm386语音放大电路设计报告

1、电子设计大赛目录一设计背景2二设计目的2三主要元器件3四设计原理与参考电路31.前置放大电路32.有源滤波电路33.功率放大电路4五设计内容与步骤51. 分配各级放大电路的电压放大倍数52.确定各单元电路及元件参数63.在实验电路板上组装所设计的电路64.前置放大电路的调试65.有缘带通滤波电路的调试66.功率放大的电路的调试77.系统联调78.试听7六市场前景分析8一、 设计背景在我们的日常生活和学习中，经常会遇到一些类似“大喇叭”的东西，尤其是我们经常见到的音响，即扩音器。不了解它们的结构和原理时总觉得很神秘。在这个高速发展的信息化时代我们所使用的电子仪器无时无刻都在接收着来自四面八方各种

2、各样的数字化信号，但很多信号由于功率很低，在我们接收后不能立刻被实际的体现出来，这就需要我们将这些信号放大。如我们在大教室听老师讲课时，老师说话通过麦克风产生的振动信号经过处理传递给扩音器，通过 语音放大就会让所有的学生听得到；又如我们在用mp3听歌时感到声音小时会将其连在音响上来放大声音。诸如以上原因，具有类似功能的实用电路实际上就是一个能识别功率低的小信号放大系统。二、 设计目的1.掌握集成运算放大器和集成功率放大器的工作原理及其应用；2.掌握低频小信号放大电路的原理和应用，学习低频小信号放大电路的设计方法、测试方法、调试方法等；3.实现对mp3、手机、电脑等设备输出的语音信息进行放大。三

3、、 主要元器件集成运算放大器 lm358 1个集成功率放大器 lm386 1个8喇叭（麦克风） 1个万用表 1块3.5mm耳机插接线 1根金属膜电阻、可调电阻、电容若干示波器 导线若干四、 设计原理与参考电路1、 语音放大电路的设计思路 语音放大电路由“前置电路”、“推动级电路”、“功率放大器”、“喇叭”等构成。（1） 前置放大电路前置放大电路也为测量用小信号放大电路。在测量用的放大电路中，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，在典型情况下，有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因素对于总的精度至关重要，放大器本身的共模抑制特

4、性也是同等重要的问题。因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗，高共模抑制比，低漂移的小信号放大电路。（2）推动级 在功率放大之前要对前置放大信号进行补充放大，推动电路更好的工作。（3）功率放大器功率放大的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，转换功率尽可能高，非线性失真尽可能小。功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的ocl互补对称功放电路，单电源供电的otl功放电路，btl桥式推挽功放电路和变压器耦合功放电路等。在本次设计过程中，采用了lm386。信号输入前置放大器推动级功率放大器对于一个完整的语音放大电路而言，其工作流程可由下图1表示。 图 1 语音放大电路工作流程2、 语音放大

5、电路参考原理图语音放大电路参考原理图如图2所示。电路选用集成双运算放大器lm358作为电压放大器，第一级（lm358/2）为前置反相放大器，实现将微弱的信号进行电压放大；第二级（lm358/2）构成电压输出电路缓冲隔离放大器，其特点是输入阻抗高，输出阻抗低，从而提高前置运放的带负载能力，有效隔离了后级负载对前级放大器的影响。末级采用了音频功率放大器lm386，实现对lm358送来的信号进行功率放大，并经耦合电容，推动喇叭bl发出声音。 图 2 语音放大电路参考原理图电路中，r2为第一级前置放大器的反馈电阻；r3和r4构成分压电阻给lm358的3脚提供静态电位；r5和c4为高频校正网络，防止自激

6、震荡。集成运算放大器lm358和集成功率放大器lm386的引脚图见图3所示。 1输出1 2反向输入端1 3正向输入端1 4地 5正向输入端2 6反向输入端2 7输出2 8+电源 （1） lm358引脚图及其引脚功能2反向输入端 3正向输入端 4地 5输出 6+电源7脚可接旁路电容 1脚、8脚接反馈电阻，可调增益 （2）lm386引脚图及其引脚功能 图 3 lm358和lm386引脚图五、设计内容及步骤1. 分配各级放大电路的电压放大倍数由电路设计要求得知，该放大器由三级组成，其总的电压放大倍数au=au1*au2*au3。应根据所要求的总放大倍数au来合理分配各级电压放大倍数(au1au3)，

7、 同时还要考虑到各级基本放大电路所能达到的放大倍数。因此在分配和确定各级电压放大倍数是，应注意以下几点;由输入信号uid,最大不失真输出功率pom,负载阻抗rl,求出总的电压放大倍数（增益）au。为了提高信噪比s/n，前置放大电路的放大倍数可以适当取大些。一般来说，一级放大倍数可达几十倍。为了使输出波形不致饱和失真，输出信号的幅值应小于电源电压。2.确定各单元电路及元件参数根据已分配确定的电压放大倍数和设计已知条件，分别确定前置级、有源滤波级与输出级的电路方案，并计算和选取各元件参数。3.在实验电路板上组装所设计的电路检查无误后接通电源,进行调试。在调试时要注意先进行基本单元电路的测试，然后再

8、系统联调。也可以对基本单元采取便组装边调试的方法，最后系统联调。1. 前置放大电路的调试（1）静态调试：调零和消除自激振荡。（2）动态调试：在两输入端家差模输入电压uid（输入正弦电压，幅值与频率自选），测量输出电压uod1,观测与记录输出电压与输入电压的波形（幅值，相位关系），算出差模放大倍数auc1.在输入端加共模输出电压uic，（输入正弦电压，幅值与频率自选），测量输出电压uoc1，算出共模放大倍数auc1.算出共模抑制比kcmr。.用逐点法测量幅频特性，并作出幅频特性曲线，求出上下限截止频率。测量差模输入电阻功率放大的电路的调试（1）静态调试：集成功放（如lm386）或用运算放大器驱动

9、的功放电路，其静态调试均应在输入端对地短路的条件下进行。 电路静态调试：输入对地短路，观察输出有无振荡，如有振荡，采取消振措施以消除振荡。（2）功率参数调试： 集成或分立元件电路的功率参数测试方法基本相同。测试中应注意输出信号不失真的条件下进行，因此测试过程中，必须用示波器监视输出信号。2. 系统联调经过以上对各级放大电路的局部调试之后，可以逐步扩大到整个系统的联调。联调时：令输入信号ui=0（前置级输入对地短路），测量输出的直流输出电压。输入f=1khz的正弦信号，改变ui幅值，用示波器观察输出电压uo波形的变化情况，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。输入ui为一定值的正弦信号（在uo不失真范围内取值），改变输入信号的频率，观察uo的幅值变化情况，记录uo下降到0.707uo之内的频率变化范围。计算总的电压放大倍数。3. 试听系统的联调与各项性能指标测试完毕之后，可以模拟视听效果；去掉信号源，改接微音器或收音机的耳机输出口即可，用扬声器（8的喇叭）代替rl，从扬声器即可传出说话声或收音机里播出的美妙音乐声，