语音放大电路设计2

语音放大电路设计设计实验的目的及其任务要求1.1设计实验目的1.2设计实验要求设计原理及其方案单元电路的设计话筒放大电路设计混合前置放大电路的设计线路信号输入电路的设计功率放大电路的设计单元电路之间的线路连接整体电路原理图安装调试与性能测试5.1运放的调试5.2功放的调试5.3系统调节器件清单6.1集成运算放大电路LM324的管脚图及其基本参数6.2集成功率放大电路TDA2030的管脚图及其基本参数心得体会参考文献设计实验的目的及其任务要求1.1设计实验的目的1.1.1熟悉设计电路的基本方法及其电路的制作、安装、调试；1.1.2学会利用理论知识分析电路，了解LM324、TDA2030的基本电路。1.2设计实验要求设计并制作一个由集成电路组成的具有话筒放大电路、混合前置放大器，对其输出信号进行扩音的语音放大电路，能够对输入的声音信号进行清晰的放大。设计原理及其方案本实验是要求制作一个由集成电路组成的具有语音信号放大作用的语音放大电路，其基本原理框图如下图所示。图2.1语音放大电路原理框图由图可知，话筒输入信号可通过两级放大电路进行放大，再经过功率放大电路放大后输入。另一方面，线路信号也可以通过混合前置放大器放大输出。根据要求，输出功率P=2W，电子R=4Q，由功率公式可得U=2.8V,对TDA2030输入100mV电压时可达到设计要求。另外，由于话筒输入信号为5mV，放大后要求达到lOOmV，放大倍数需在20倍以上，使用两级放大，各级为5倍左右。两级均采用集成运算放大器，话筒放大倍数设为A1，混合运放的放大倍数设为A2,即放大倍数A=A1XA2O本设计中A1=8.5,A2=3,A=A1XA2=25.5>20,再通过电位器来调节，使其达到设计的要求，电位器为10KQ，其放大电路的示意图如下：图2.2话筒输入信号放大示意图对于线路信号，同样可以用这种方法，只不过不用话筒放大器直接将信号送入到混合前置放大器中进行放大。由于线路信号的大小为100mV,在功率放大器的放大范围内，因此混合前置放大器对它的放大倍数约为1倍，如下图所示：图2.3线路输入信号放大示意图单元电路的设计话筒放大电路设计混合前置放大电路的设计线路信号输入电路的设计功率放大电路的设计单元电路之间的线路连接整体电路的电路图安装调试与性能测试5.1运放的调试安装由左到右，前一部分以LM324为中心，后部分以TDA2030为中心。通电前认真检查,确定无误后，才可调试与测试。（1）静态调试：调零和消除自激振荡。（2）动态调试：1） 在两输入端加差模输入电压U，测量输出电压U，观测与记录输出电压与输入电压的波形，算出差模放大倍数A。id od12） 在两输入端加共模输入电压U，测量输出电压U，算出共模放大倍数A。icoc1uc13） 算出共模抑制比K。4） 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。5） 测量差模输入电阻。5.2功放的调试（1） 静态调试：集成输入对地短路，观察输出有无振荡，如有振荡，采取消振措施消除振荡。（2） 功率参数测试：）测量最大输出功率P。输入f=1KHz的正弦输入信号u，并逐渐加大输入电压幅值直至输出电压u的波形出线13 o

临界消波时，测量此时R两端输出电压的最大值U或有效值U，则LomoP=omU2_P=omom= o2R RLL2)测量电源供给的平均功率P。v近似认为电源供给整个电路的功率即为P，所以在测试U的同时，只要在供电回路中串vom入一只直流电流表测出直流电源提供的平均电流I，即可求出P。C(AV)v3)计算效率nh=PIPomv4)计算电压增益A。u3A=UIUu3 o5.3系统调节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。令输入信号u=0，测量输出的直流输出电压。输入f=1KHz的正弦信号，改变u幅值，用示波器观测输出电压u波形的变化情况,记录输出电压u最大不失真幅度所对应的输入电压u的变化范围。 °输入u为一定值的正弦信号，改变输入信号的频率，观察u的幅值变化情况，记录u下降到0.707之内的频率变化范围。计算总的电压放大倍数A二u/u。uoi器件清单6.1集成运算放大电路LM324的管脚图及其基本参数VccIceVidVicRidRoAvdKCM(dB)10362舌3012101M)200S6-IU670-90图6.1.1LM324的管脚图及其参数值6.2集成功率放大电路TDA2030的管脚图及其基本参数表1集成功率放大器TDA2030的基本参数TDA2(HD极很参数参数名称极限值单位电源电压(Vs)±18V输人电压(Vin)7sV差分输入电压(Vdi)±15V峰值输出电涼(止)3.5A耗散功率(Ptot)(7di)20V工件结温CTj)-40-+150■c存储结温(Tstg)-40-+150'CTDA2030是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。如图6.2.1所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。图6.2.1集成功率放大器TDA2030的引脚图1脚是正相输入端脚是反向输入端脚是负电源输入端脚是功率输出端脚是正电源输入端。电路特点：[1].外接元件非常少。.输出功率大，Po=18W(RL=4Q)。.采用超小型封装(TO-22O),可提高组装密度。.开机冲击极小。.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。典型应用电路：

注意事项：TDA2030具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V的话，那么在5脚与电源之间必须插入LC滤波器，以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况，Po=（当