音频放大电路设计

音频放大电路设计目录第一章:设计要求第二章:整体思路第三章:具体电路设计1、MIC放大电路2、功率放大电路3、正弦波发生电路4、方波发生电路5、加法电路6、Line-in电路7、音频调节电路第四章:总结第五章:附录第一章设计要求1、基本要求• 功能要求:话筒扩音、音量控制、混音功能•额定功率:1W(失真度THD≤5%)•负载阻抗:8Ω•频率响应:fL≤50Hz,fH≥20kHz•输入阻抗:20kΩ•话音输入灵敏度:5mV2、提高要求音调控制特性:1kHz处增益为0d

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

目录

第一章:设计要求
第二章:整体思路
第三章:具体电路设计
1、MIC放大电路
2、功率放大电路
3、正弦波发生电路
4、方波发生电路
5、加法电路
6、Line-in电路
7、音频调节电路
第四章:总结
第五章:附录

第一章 设计要求

1、基本要求
• 功能要求 :话筒扩音、音量控制、混音功能
• 额定功率:1W(失真度THD≤5%)
• 负载阻抗:8Ω
• 频率响应:fL≤50Hz,fH≥20kHz
• 输入阻抗:20kΩ
• 话音输入灵敏度:5mV
2、提高要求
音调控制特性:1kHz处增益为0dB,
125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围。
3、发挥部分
可自行设计实现一些附加功能

第二章 整体思路

基础要求部分:
本设计的正弦波与方波发生电路为独立模块,不参与音频放大电路。正弦波与方波可以用于验证加法器的正确性。音频信号经过初级MIC放大后接入功率二级放大,实现音频基本输出。在单路音频输出的基础上,加上Line-in信号,Line-in信号与MIC放大信号接入加法器,混合后进行功率放大。
整体框图:
在这里插入图片描述

第三章:具体电路设计

1、MIC放大电路
仿真图:
在这里插入图片描述

原理:图中用函数发生器模拟咪头产生mv级别的信号,C1起滤波作用,滤除直流噪音。R1与R4为咪头提供偏置电压。R3与R2决定放大倍数,Av=1+R3/R2,R3为电位器,实现放大倍数可调。
仿真结果:
在这里插入图片描述

由于仿真软件问题,对偏置电阻的位置做了修改,引入了直流分量,但从波形图中可以看出波形为Vpp约等于62V ,输入为振幅1V的正弦波信号,图中放大倍数为31倍,仿真结果正确。
实际效果:
输入有效值为10mv的正弦波信号,改变频率,得到以下结果
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在10hz~50khz的带宽内,波形均未失真,且衰减幅度小于3dB。
2、功率放大电路
仿真图:
在这里插入图片描述

原理:C3起滤波作用,Av=1+R6/R3
仿真结果:
在这里插入图片描述

仿真图中Av=20*0.35/0.68=10.3,波形图中输入100mv,输出大约为1.03V,仿真正确。
实际效果:
输入有效值为200m,分别输入不同频率的正弦波信号,结果如下
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

频率在10HZ~50KH内波形均为失真,有8*0.707=5.6可知,在输入10HZ时,衰减大于3dB,其他均小于3dB。
本设计要求为输入有效值为10mv的信号,输出1W的功率,则最总输出电压的Vpp=4V,连接MIC放大与功率放大器,调节电位器,这样可以避免匹配输入输出阻抗的麻烦。测试效果如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在20HZ~50KHZ的频率均为发生失真,由4*0.707=2.828可得,测试得频率衰减均小于3dB。
3、正弦波发生电路
仿真图:
在这里插入图片描述

实际中采用双联电位器控制频率,用电位器控制幅度。
原理:采用文氏电桥正弦波振荡电路。f=1/(2Π*R1R4C3C1),起始二极管未导通,放大倍数为1+30/10=4>3,二极管导通后,放大倍数为1+(30//47)/10=2.83<3,放大倍数在3左右振荡,形成正弦波。
仿真效果:
在这里插入图片描述

在大约10ms后开始起振,15ms左右达到稳定幅值。
实际效果:
在这里插入图片描述

调节两个电位器可以实现输出Vpp=100mv,f=1kHZ的正弦波信号。
4、方波发生电路
仿真图:
在这里插入图片描述

原理:采用过零比较器,输入为正弦波,输出为方波。
仿真结果:
由于仿真软件的问题,仿真后的幅值达到几千伏,以实际效果为准。
实际效果:
在这里插入图片描述

正弦波与方波的频率是通过一个双联电位器共同调节的,两者的频率是一样的。
5、加法电路
仿真图:
在这里插入图片描述

原理:采用同相加法器,电阻均采用1K,实现只混合,不放大。
仿真结果:
在这里插入图片描述

1V的正弦波与1V的方波混合,结果正确。
实际效果:
将正弦波发生电路与方波发生电路接入加法器,得到如下结果:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

与仿真结果相符。
6、Line-in电路
仿真图:
在这里插入图片描述

原理:C4起滤波作用,R2用于调节输出幅度。
仿真结果:
在这里插入图片描述

输入2Vp的正弦波,Av=200.05/(200.05+1)=0.5,波形图中为1Vp的信号,结果正确。
7、音频调节电路
仿真图:
在这里插入图片描述

原理:图中1KH的信号可以通过,且调节R6,R7,1KHZ的信号均不发生改变。输入125HZ的信号,调节R6可以实现振幅变化;输入8KHZ的信号,调节R7可以实现振幅变化。
仿真结果:
①1KHZ
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

由以上结果可知,基本符合要求,在1KHZ处增益为1。
实际效果:
输入100mv有效值正弦波信号
在这里插入图片描述

②125HZ
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

由以上仿真可知,由-12dB~+13dB的增益。
实际效果:
输入100mv有效值正弦波信号
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

③8KHZ
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

由以上可知,调节范围在-20dB~+13dB.
实际效果:
输入100mv有效值正弦波信号
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

由以上实际结果可知:
1KHZ出符合要求,125HZ处只有-10.911.48dB可调;8KHZ只有-8.528.26dB可调。

第四章:总结

1、先仿真,再焊接电路。
2、模块化思维,预留接口。
3、实践出真知,不能全部依赖仿真。
4、电路实现方式,前期可以采用洞洞板,方便修改调试电路,后期可以打板或快速制版。

第五章:附录

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/134766.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • JS数据类型_JS数据类型之引用数据类型

    JS数据类型_JS数据类型之引用数据类型最近有很多人说数据类型是6种。我怎么记得JS的数据类型有8种。最近发现好多人对JS的基础不太了解。很多数据类型都没有搞清楚。不BB,我就按我的理解写一波笔记,每次看一波书我就感觉一次比一次多懂一点。来补下知识点。。。。JS数据类型:基础概念请注意:JS的数据类型有8种。在ES5的时候,我们认知的数据类型确实是6种:Number、String、Boolean、undefined、o…

    2025年9月23日
    6
  • Kafka集群安装「建议收藏」

    Kafka集群安装「建议收藏」概览1.上传解压2.修改配置文件3.分发到其他节点下4.启动5.测试6.注意准备安装好ZookeeperJDK版本:1.8.0_141Kafka版本:kafka_2.12-1.1.0工具:Xshell5,Xftp51.上传解压首先在master(随意一台)的主机上的/usr下创建kafka文件夹作为安装路径[root@master~]#cd/usr/[roo…

    2022年4月25日
    51
  • 项目复盘/总结模板

    项目复盘/总结模板复盘会议的安排、步骤及意义什么是复盘?为何要复盘?WHAT?复盘,是行动后的深刻反思和经验总结,是一个不断学习、总结、反思、提炼和持续提高的过程。复盘是企业文化、是行动学习、是提升组织智慧的重

    2022年8月3日
    8
  • 【转载】一张“神图”看懂单机/集群/热备/磁盘阵列(RAID)

    【转载】一张“神图”看懂单机/集群/热备/磁盘阵列(RAID)

    2021年11月20日
    44
  • DirectX修复工具使用技巧之一——解除被占用的文件,完整修复C++

    DirectX修复工具使用技巧之一——解除被占用的文件,完整修复C++最后更新:2020-9-23随着V4.0正式版的发布,近来有部分用户来咨询如何删除被占用的C++文件。在此我将以解决最常见的PC版QQ占用的3个C++2010文件(alt100.dll、msvcr100.dll、msvcp100.dll)为例,向大家演示一下操作方法,其他C++或文件的方法大同小异。此次操作以Windows10为例,其他系统相应参考即可。首先,当C++修复失败时,如果想查看具体的错误信息,请首先确定您使用的V4.0增强版或更高版本,老版本不支持此…

    2022年5月25日
    86
  • 图的存储及遍历 深度遍历和广度遍历 C++代码实现

    写这个程序给我的感觉就是乱,思路不是很清晰,遍历的逻辑关系还掌握的不是很熟,只是大概知道是这么回事,但是让自己去写的话,可能就写不出来了!还是要加大对遍历的熟悉程度才行啊!PS:另外推荐一个让大家真

    2021年12月25日
    44

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号