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《設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)報(bào)告模板--- 音響電子》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路音響放大器，設(shè)計(jì)要求如下：⑴、輸出功率（℅）；⑵、負(fù)載阻抗；⑶、頻率響應(yīng)～～⑷、音調(diào)控制特性處增益為0dB，100Hz和10kHz處有12dB的調(diào)節(jié)范圍。；⑸、輸入阻抗。二、設(shè)計(jì)思路根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，集成電路音響放大器基本組成框圖如圖1-1和1-2所示，為音響效果更好，還可以加接電子混響。圖1集成音響放大器組成框圖（一）、方案論證確定整機(jī)電路級(jí)數(shù)，分配各級(jí)電壓增益電路系統(tǒng)總電壓增益?？紤]到實(shí)際電路中會(huì)有損耗，取（輸入5mW，輸出功率最大為1W）。各級(jí)增益分配如下：第12頁共12頁圖2集成電路音響放大器（參
2、考）電路圖第12頁共12頁⑴、音調(diào)控制級(jí)f=1kHz，增益為1（0dB），但實(shí)際電路有可能產(chǎn)生衰減，?。?2dB）。⑵、集成功放電路增益應(yīng)較大，?。?9.5dB）。⑶、話筒放大級(jí)，采用集成運(yùn)放電路構(gòu)成，。（二）、電路設(shè)計(jì)與電路參數(shù)的計(jì)算⑴、功率放大電路根據(jù)額定輸出功率、負(fù)載的要求來選擇集成塊。OCL集成功率放大器的內(nèi)阻較大，約為1～，因此，若選擇太大，會(huì)增加功放內(nèi)部功耗而燒壞集成塊。一般要求功放內(nèi)阻。假設(shè)我們選擇TDA2030為例進(jìn)行設(shè)計(jì)。集成電路手冊(cè)中提供的在負(fù)責(zé)下額定輸出功率為，為了保證電路安全可靠的工作，一般要求。電源電壓EC（
3、在單電源供電時(shí)）應(yīng)滿足：，考慮到功率管存在的飽和壓降和反射極電阻的降壓的作用，取。1．直流偏置電路及偏置電阻的確定圖3TDA2030集成功率放大器電路第12頁共12頁圖1-3中TDA2030既可用正負(fù)對(duì)稱雙電源供電，也可用單電源供電，本電路采用單電源供電，TDA2030輸出端的直流電位為，通過反饋電阻使反向輸入端的直流電位也為，為使同相端與反相端的直流電位對(duì)稱，采用和分壓取得的電位經(jīng)過加到同相端。偏置電阻通常為幾～幾百，阻值太小，電源能量損耗大，阻值太大，集成塊的漂移電流的影響不可忽略。在此取，，為旁路電容。取值為。本級(jí)與前級(jí)之間采用
4、電容耦合，以免前后級(jí)的直流工作狀態(tài)彼此前后影響。2．交流工作狀態(tài)及元件參數(shù)計(jì)算本級(jí)電路采用同相輸入，接入，保證有適當(dāng)高的輸入電阻。，，組成交流負(fù)反饋電路，為使反相端和同相端的直流電阻對(duì)稱，應(yīng)有=105，取。同相輸入放大器的增益，倍（根據(jù)設(shè)計(jì)要求）。取。隔直電容大小應(yīng)該是在下限頻率上的容抗遠(yuǎn)小于。取。輸出耦合電容的容量應(yīng)滿足的要求。，取。、、用來消除自激，同時(shí)TDA2030管腳與外電路的連接線應(yīng)盡可能短，耦合電容滿足，取。⑴、音調(diào)控制器電路音調(diào)控制器是控制、調(diào)節(jié)音響放大器輸出頻率高低的電路，其控制曲線如圖1-4所示。第12頁共12頁圖4
5、音調(diào)控制曲線圖中——中音頻率，要求增益；：低頻轉(zhuǎn)折頻率；：中音頻轉(zhuǎn)折頻率；：中音頻轉(zhuǎn)折頻率；：高音頻轉(zhuǎn)折頻率。音調(diào)控制器設(shè)計(jì)音調(diào)控制器如圖1-2中由及外圍電路組成。根據(jù)題意：100Hz和10kHz處有調(diào)節(jié)范圍。即，，代入得：同理，得圖5音調(diào)控制電路第12頁共12頁從圖1-4中可見，音調(diào)控制器只對(duì)低音頻或高音頻進(jìn)行提升或衰減，中音頻增益保持不變。音調(diào)控制器是由低通濾波器和高通濾波器共同組成。實(shí)現(xiàn)此方案，可有兩種形式。一種是專用集成電路，外接發(fā)光二極管頻段顯示，可看見各頻段的增益提升與衰減的變化情況，在高中檔收錄機(jī)、汽車音響設(shè)備中，一般采
6、用音調(diào)控制集成電路電路；另一種是采用集成運(yùn)放構(gòu)成音調(diào)控制器電路，如圖1-5所示。設(shè)：，在中音頻區(qū)，可視開路。在高音頻區(qū)，，可視短路。1、低頻時(shí)情況由于電容的容量較小，在低頻時(shí)可視為開路。圖1-6a為的滑臂在最左端，對(duì)應(yīng)于低音頻提升最大的情況；圖1-6b為的滑臂在最右端，對(duì)應(yīng)于低音頻衰減最大的情況。圖6a音調(diào)控制器(低音頻提升最大情況)圖6b音調(diào)控制器(低音頻衰減最大情況)第12頁共12頁當(dāng)時(shí)，電路是一階有源低通濾波器，圖1-6a幅頻特性表達(dá)式為：當(dāng)時(shí)，可視為開路，運(yùn)放輸入端為虛地，輸入電流，忽略，從表達(dá)式（1）中可得：當(dāng)時(shí)，，，代入得
7、：電壓增益相對(duì)下降了3當(dāng)時(shí)，，時(shí)電壓增益相對(duì)下降了17。當(dāng)，電壓增益衰減速率倍頻程。對(duì)應(yīng)1-6b，低頻衰減最大的情況第12頁共12頁和低頻提升電路同樣的分析方法，對(duì)于低頻衰減電路，在中頻區(qū)增益為0，時(shí)，增益為-3，時(shí)，增益為-17，時(shí)，最大衰減為-20。2．高頻時(shí)的情況當(dāng)時(shí)，、短路，音頻控制器高頻等效電路如圖1-7。與、組成星形聯(lián)接，轉(zhuǎn)成三角形聯(lián)接。當(dāng)圖7音調(diào)控制高頻等效電路圖1-8a電路為滑臂在最左端時(shí)情況，對(duì)應(yīng)于高頻提升最大的情況，相當(dāng)于一階高通濾波器。幅頻特性表達(dá)式：第12頁共12頁圖8a音調(diào)控制器(高頻提升最大情況)圖8b音調(diào)
8、控制器(高頻衰減最大情況)和可視為負(fù)載，比上一級(jí)電路輸出電阻大得多，故對(duì)第二級(jí)輸入電壓數(shù)影響可以忽略。通過分析可得：，開路，，，，，，時(shí)，視為開路，電壓增益為。第12頁共12頁，電壓提升速率為倍頻程。同理，可得出高頻衰減
