音频功率放大器开放实验

创新实验培训“迎接未来科学技术的挑战，最重要的是坚持创新，勇于创新。”如何培养创新能力：1）“兴趣是最好的老师”；2）加强基本知识的学习；3）独立地思考和探索；培训内容培训内容

1、仪器仪表的使用（2）

2、焊接培训（2）

3、运算放大器典型应用（12）（1）线性运用（2）非线性运用培训内容单片机和外围电路的设计（16）（1）单片机的基本知识（2）传感器（3）常用总线（4）电机控制方式（5）AD、DA接口培训计划

结合《音频功率放大器》和《单片机应用》开放实验进行培训。其中音频功率放大器主要涉及模拟电子技术基础的相关内容。单片机应用主要涉及数字电子技术基础相关内容。（MSP430）音频功率放大器开放实验1、实验内容本实验设计和制作一个具有麦克风、音频合成和功率放大功能的音频功率放大器。2、实验目的通过本实验熟悉小信号电压放大器、放大器运算电路、功率放大器、直流稳压电源的工作原理和设计方法。同时通过同学们自己焊接实际电路，提高动手能力。音频功率放大器开放实验3、实验原理本实验设计一个具有如下功能的音频功率放大电路：将来自麦克风的音频信号线性放大，然后和来自其它音源的音乐信号混合，混合后的信号经过前置放大进行电压放大，然后经过功率放大推动扬声器工作。系统组成和原理框图如下图所示。音频功率放大器开放实验扬声器音源功率放大麦克风前置放大线性放大器混合均衡音频功率放大器开放实验1、线性放大电路音频功率放大器开放实验2、音频混合电路音频功率放大器开放实验3、均衡电路音频功率放大器开放实验4、前置放大电路音频功率放大器开放实验4、功率放大电路音频功率放大器开放实验

系统工作需要的直流电源由电源模块提供。四、实验过程

12月12日：理论教学9：30～16：0012月26日：实践教学9：00～16：001月9日：实践9：00～16：001月10日：实践9：00～16：00音频功率放大器开放实验

贯穿本次实验主要内容是“放大”，和模拟电子技术基础内容相同。什么是放大？如何正确理解电子电路的放大？

从电子学的概念看：放大的本质是能量的控制和转换。

放大的基本特征是功率放大。能够控制能量的元件叫做有源器件。放大电路的基本要求是不失真。其他概念

建立工程化的概念，多和实际相联系。如电阻的阻值，其实是在其标称值某个范围内变化的，并不等同于标称值。实验调试中会遇到很多问题，如外部干扰等等，具体问题具体分析。音频功率放大器开放实验麦克荡风简佣介麦克廊风，况学名漆为传声怖器，由Mi所cr住op从ho钳ne翻译埋而来础。传江声器贯是将声音信号驰转换刮为电煎信号难的能重量转恭换器斑件，遗也称话筒，麦建克风框，微例音器坊。麦克走风简诊介目前耀，市饲场上莲销售蓬的麦萝克风泪主要晕分为础两大思类：郑一类首是动椒圈式犬话筒沙。其屠主要周特点谢是音阅质好奸，不恭需要芒电源闹供给果，但楼价格摧相对死较高逐。另礼一类速话筒澡是驻泪极体倦话筒下。其已特点历是耐忆用，弱灵敏甜度较锁高，梢需要1.彻5～3V的电门源供斑给，彼音质谈比同闭价位掩的动煤圈式堪话筒馆要差吐一些惹。但掏其价缩慧格相特对较从低，各适合锁作播王音麦迅克风府。动圈隙式话单筒用仍的是邻电磁坦感应装的原修理：呈声音捧的震害动带柔动在层磁场渔中的歌线圈报震动件，这脏一震密动将早切割求磁感鉴线，昏产生饿感应脑电流禾，从名而将抢声音血信号题转变需为电岁流信屿号。捷优点厚是：数音质批好，青不需突要电鹿源供吐给。麦克芒风简体介驻极锐体传波声器竟有两什块金衣属极牙板，于其中精一块失表面畜涂有奴驻极辰体薄犯膜（秆多数狮为聚栗全氟盘乙丙甚烯）萝并将壮其接艇地，个另一求极板谨接在壮场效什应晶岛体管戚的栅总极上火，栅姐极与堤源极将之间岛接有云一个法二极幸管。古当驻乐极体体膜片闲本身味带有始电荷看，表绑面电忌荷地盘电量脚为Q，板万极间唇地电少容量肿为C，则鹊在极易头上榆产生法地电久压U=饿Q/降C，当等受到禁振动迁或受乌到气乡丰流地群摩擦苗时，陶由于疼振动推使两诉极板猾间的采距离瓣改变耍，即农电容C改变叹，而网电量Q不变虚，就冠会引道起电晴压的吓变化槐。麦克京风简落介电压纺变化里的大犬小，换反映稠了外熟界声蜓压的息强弱搏，这们种电觉压变侮化频捏率反淡映了限外界谨声音近的频增率，简这就暑是驻价极体弊传声捏器的哲工作控原理粥。电容宣式麦谈克风陕的膜沫片多箭采用悠聚全法氟乙肺丙烯绢，其拾湿度摇性能掩好，冬产生鼠的表坡面电默荷多雁，受张湿度为影响欧小。处由于嫩这种号传声付器也虹是电才容式痕结构娱，信葡号内演阻很神大，遇为了种将声爽音产幅生的低电压瞎信号嫁引出概来并产加以望放大歉，其蛋输出蚂端也医必须站使用落场效义应晶寇体管偏。有点炊：保称真度灰好。放大答的概股念和汇放大捞电路王的主哭要性芹能指非标1.放大狱的概迎念用小辛的变稻化量逗去控号制一奖个较矛大的瞧量的别变化陷。要醋求不版失真疲的“蛛线性虚放大诞”。放大没电路配利用竹晶体欧管实拆现能荐量的春控制贼与转哄换。放大辽作用教的实恢质就皮是有岭源器消件的此电流锁、电拾压或炒功率幕的控付制作宾用。慨输出软的较差大能洪量来势自于直流疼电源Vc占c，而致不是喝有源汤器件肃。对象臂：变沾化量实质迷：能怠量的正控制凭和转枯换基本啄特征伴：功黎率放痛大前提淹条件聪：不掩失真测试族信号克：正劳弦波能量示控制岩器件敞：有府源元便件放大庄电路逝中能蛇够控皂制能朴量转确换的缝元件不称为有源担元件嘉（如乐晶体税管、很场效聪应管额、集柄成运丙算放易大电骂路）庸。放大勺电路近的组品成一般体包含曾电压坏放大拦电路捆和功还率放纺大电怪路。电压材放大绞电路将微助弱电格压加态以放惯大从西而推桨动功余率放箭大电狐路，赚通常句工作烂在小呀信号肢状态井。功率芬放大办电路输出风较大辆的功政率，殊推动着执行仰元件躲，工冬作在季大信聋号状叼态。扩音机示意图：VCC放大推电路图的性晴能指画标输入妄为小配信号唱时（揉测试门信号饰为正绿弦波客）（1）放造大倍欲数（呢或增穷益）衡量飘放大适电路屿的放宁大能寄力，挺定义屑为输旧出变踩化量督与输衰入变船化量动之比信。电压倒放大柄电路预；电流侄放大咽电路胜；互导勺放大废电路呆；互阻于放大柳电路词。根据厘输入炉量与适输出躲量的粪不同节，将卖放大显电路吩分为查四种鸟类型歉：放大银电路覆的性纸能指出标电压逼放大毁电路玻基本范示意惨图输入嚷量与省输出位量都窗是电国压。1）电币压放米大电痛路电压珠增益：输鸭出电转压与吩输入层电压框之比软。源电细压增色益：输出躲电压耍与信雀号源砌电压室之比（2）输痛入电住阻Ri从放悦大电侦路输昏入端住看进湿去的招等效趴电阻骑。定义既为输制入电喇压有川效值Ui和输融入电布流有缎效值Ii之比趁。Ri（2）输光入电乎阻RiRi表明逝放大尼电路亭从信愧号源乱索取往电流烦或电撕压的纱能力哪。Ri越大埋，电流原越小乓，Ui越接俘近Us，信构号电狼压Us损失萌越小愁。输入珍信号辞源是肯内阻胡很小石的电继压源倦时，晶要求兴输入训电阻信尽量橡大，质以保甚证信兽号源流电压矮损失吴尽可窜能小工。输入途信号抚源是智内阻衫很大鼻的电射流源护时，企要求宅输入敢电阻乌尽量暴小，政以保系证信袄号源把电流格尽可仅能多睡流进膨放大彻电路塌。利用Ri和Rs可以聪求出电压替增益与源电踢压增妇益的关写系式县。（2）输循入电蛇阻RiRO表明挑放大逮电路件的带看负载睡能力(指负哀载变屑化时够输出急电压切的变侧化情稀况）盯。Ro越小矛，放予大电森路带诵电压你负载像的能滤力越忌强。（Ro小，RL变化艺时，UO变化叨小)（3）输滥出电程阻Ro放大枪电路替的输吊出量识为电扣压，会要求乳输出泰电压查尽量党不受氏负载切变化盐影响障，电套路的辉输出猫电阻泳应尽居量小饶。放大夹电路闯的输经出量数为电挺流，蓄要求惕输出桌电流杯尽量牲不受鸽负载毙变化虏影响草，电漫路的泽输出忽电阻搜应尽呈量大筒。（3）输正出电施阻RoRi、Ro是为姨描述培电路杆在相唉互连舅接时驼彼此自之间渗产生槽影响干而引秃入的榆参数宅。（4）通络频带fbw是用局于衡俱量放治大电坚路对懒不同赌频率锅信号坊的放见大能样力的符技术贺指标。下限描截止之频率上限泡截止刷频率通频伸带fbw=fH-fL中频放大勤倍数|A|fLfH0.707|Am|f|Am|功率临放大爪电路概述功率脱放大跟电路烘的特羡点和蝴要求功放煎电路先不仅六要有倚足够烧大的拨输出些电压,而且栏还应捉有足剩够大蜻的输命出电漫流，圆才能肆提供盐足够糖大的段输出惹功率刺。放大满管工索作在极限应用伞状态鸣。功放仰电路心从组号成、嫁元器灯件的初选择次到分对析方凡法，尖都与自小信狱号放限大电航路不舞同。（1）啦输出晓功率丙尽可史能大链；（2）弄转换冤效率η要高；（3）陷非线睛性失希真要包小；（4）考济虑功刃放电伤路中办晶体爪管的漂选择掏和散秃热问沿题；（接川近极壮限运核用状馒态）功率安放大益电路概述（1）非封线性驴失真够系数D指输月出波稠形中愉的谐召波成争分总虎量与浇基波摸成分委之比(各次止谐波描有效阀值与纪基波富有效描值之垃比）但。2.输入近信号窃幅值府较大俭时（2）最睬大不软失真芒输出便电压当输阔入电剧压再扬增大顾时就凡会使母输出恐波形顷产生涂非线况性失鹅真时沿的输蹄出电泽压（稀非线近性失类真系反数不感超过肚规定责的最毒大输看出电帝压）隙。可表维示为挖：最大兴输出辛幅值(Uom)M最大片输出出有效源值(Uo)M最大赠输出丽功率层指在输廉出波域形基京本不疲失真粥的情栋况下敬，负锐载上基能够蚂获得棵的最产大交利流功暗率。效率指直弦流电当源能全量的狡利用级率。Po交流甚输出匪功率Pv电源栽提供泼的平嗓均功凭率（3）最地大输溉出功粮率(Po)M和效态率集成序运放改电路通用档型集成答运放F0风07盈(μ阀A7斯41菊)、F3怕24寄(L穿M3幸24壳)C1逝45懒73晶体材管构改成场效拣应管润构成集成辩运放遣的符场号及裳电压族传输召特性线性砖区非线勇性区非线省性区符号电压暮传输普特性1、是求双端鸽输入个、单急端输期出的芒放大吩电路坚。2、差写模放倡大倍迎数高食。3、输捷入阻栗抗高属，输羡出阻简抗低忽。4、共会模抑浙制比讯高，闲能较御好的槐抑制效温漂槽。集成原运放级的特烛点共模信号：大小相等、极性相同的信号

差模信号：大小相等、极性相反的信号。1.正确纹辨认头管脚(目前值未完坝全标然准化)集成搞运放塘的使舌用NE狱55可322.调零宏或调焰偏置面电压对于醋内部薯无自购稳零辱措施绳的运拐放,在外遗部要宴加调什零电落路；蚂若为吉单电室源供责电,有时弦还需难设置璃合适剥的静修态输带出电织压,以便胀能放仁大双钳极性塔信号.3.消除滔自激商振荡在电愤源端栋加去芦耦电谜容，今有的版需外纤接频灭率补肿偿电酒容.集成春运放柔的使守用集成拳运放杆应用话分类根据惹在不绩同电寒路中陈集成榴运放滑所处省的工秃作状闭态，借可以推把集厨成运装放的恳应用知分为渠两大睡类：线性辩应用藏和非畜线性场应用1、线台性应鸭用集成腊运放仆输出抬量与屯净输廊入量充成线鞠性关趴系。仰但是跑，整科个应炉用电书路的岸输出静与输饲入之闯间仍隶可能壮是非秒线性供的关四系。2、非湾线性鼠应用集成计运放辩的输仰出量色与净鸡输入剃量成衔非线讲性关京系，抢输出抢量不样是处霜于正测饱和凉值就识是负饲饱和事值。本实曲验的虑各种往电路泳，集木成运封放均误是线丙性应委用够。设集慌成运罗放同债相输那人端攻和反紧相输幅入端伶的电敬位分骡别为U+、U-，电夜流分唤别为I+、I-。当馆理想腥集成异运放苍工作背在线图性区蜂时，塞应满险足：“虚组短”可和“虚乎断”线性肺应用递电路标的分师析方薄法虚短浙路：U+≈U-，是扣指集杂成运地放的生两个其输入点端电稼位无厦穷接华近，回但不既是真喊正短盐路。虚地柱：当集朱成运导放的遣一个者输入帆端电锻位为垮地时标，则农另一法端为字“虚规地”牙点（耗由虚赤短推含出）。虚断颠路：I+=I-≈0，指蓄集成甩运放亿两个贪输入区端的李电流闸趋于混零，劝但不钟是真怎正断绵路。“虚短塘”和普“虚则断”基本肿运算辽电路集成鱼运放柳构成负反完馈（赞深度药负反蓝馈）时，球工作苦在线已性区副，完白成运越算功户能－换比例刘、加烫减、旬积分朋、微服分、害对数笔、指寨数、跳乘法孩和除宇法等呢运算结电路达。如何奥判断伸工作哗在负攻反馈沾工作剥状态乘？对菊于单赔运放难构成作电路佳，只烧要反插馈在达反相月输入设端，仍就工稳作在英负反饮馈状阶态。反相书比例砌运算桥电路（虚断）（虚地）整理号得：输入子电阻触：输出炼电阻桶：加法但运算揉电路直流晒稳压翼电源棕原理已框图荣及波拼形图将交族流电泉压变成指直流捷电压（1）电余源变舟压器将市狐电交欲流电拿压转强换为今符合戚整流魄需要判的幅有值较喝低的杏交流赖电压慢。（2）整率流电轨路利用薄整流紧元件稼，将坏正弦店交流跌电压咸变为娃单向球脉动被电压替。（3）滤马波电唐路利用牛电容习、电惰感元撞件将塞直流启脉动次电压歉中的裹谐波堵成分袋滤除披掉，禽使之决变为摩比较苹平滑照的脉要动直他流电萍压。直流蜂稳压世电源许原理舒框图套及波煮形图（4）稳略压电鸡路稳压益电路秤的作扇用是竿使直押流