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1、1、選題目的隨著電子產業(yè)的不斷發(fā)展，人們對電子產品的要求越來越高，如何實現(xiàn)將小信號放大且得到理想的輸出信號，是人們迫切需要解決的問題。對于音頻小信號前置放大電路設計，已有許多設計方案，但結構比較復雜，輸出波形不太穩(wěn)定。我們設計的電路中采用兩級放大電路時電路更加穩(wěn)定靈活，在輸入端加入了電壓跟隨器使得電路的輸入電阻無窮大輸出電阻可控制，因此我們的設計電路受到了廣大用戶的歡迎。2、指導思想首先設計電壓跟隨器使得輸入電阻無窮大，再通過兩級放大電路，在電壓跟隨器的同相輸入端接入正弦小信號，放大的信號由放大電路的輸出端輸出。如輸入正弦信號的峰峰值為10mV,則放
2、大后的輸出信號峰峰值為10V左右，也就是電壓放大倍數放為一千倍左右，否則將不能滿足音頻功率前置放大電路的性能指標。3、電路特點總體結構簡單清晰，設計思路明確。設計原理簡單：采用兩級高通濾波電路，使得放大電路設計簡單；同時也采用電壓跟隨器，使得輸入和輸出電阻基本滿足課題要求。選用內含消除自激的運算放大器設計放大電路使得電路設計簡單。4、電路設計4.1總體方框圖輸入電壓一級放大二級放大輸出跟隨器電路電路4.2工作原理根據課題要求電路的輸入電壓與輸出電壓應滿足比例大于或等于1000的運算關系，若采用一級放大電路，電阻的選擇和調整不方便，因此選用兩級放大電路
3、。為使放大電路穩(wěn)定加入了消除自激的電容。另外根據放大器所需直流電源的要求設計輸出電壓為正負15伏的穩(wěn)壓源。4.2.1同相比例放大電路的參數計算圖2-1同相比例運算電路同相比例放大運算電路引入了電壓串聯(lián)負反饋，可認為輸入電阻為無窮大輸出電阻為零。根據“虛短”和“虛斷”的概念，集成運放的凈輸入電壓為零，即說明集成運放有共模輸入電壓。凈輸入電流為零，因而，即將、及三者關系代入上式，得上式表明與同相且大于。4.2.2多級放大電路放大倍數的計算設一個級放大電路各級的電壓放大倍數分別為，則該電路的電壓放大倍數4.2.3高通濾波電路的設計及參數選擇圖2-2高通濾波
4、電路原理圖為了使放大電路的輸出信號更加穩(wěn)定，往往在設計電路時會加入有濾波作用的電容，使得頻率在通頻帶外的信號都被衰減，這樣輸出端的輸出信號就會比較穩(wěn)定。一般高通濾波電路的設計就是在輸入端接入一個濾波電容，由可以根據課題通頻帶的要求計算出R與C的值。4.2.4穩(wěn)壓電源的設計及參數選擇直流電源的輸入為220伏的市電，一般情況下，所需直流電壓的數值和電網電壓的有效值相差較大，因而需要通過電源變壓器降壓后，再對交流電壓進行處理。變壓器伏變電壓有效值決定于后面電路的需要。變壓器副邊電壓通過整流電路從交流電壓轉換為直流電壓，即將正弦電壓轉換為單一方向的脈動電壓。
5、為了減小電壓的脈動，需通過低通濾波電路濾波，但由于濾波電路為無源電路，接入負載后會影響器濾波效果，所以需在濾波電路后面再加一個穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的功能是是輸出直流電壓基本不受電網電壓波動和負載電阻的影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性。穩(wěn)壓源設計的流程圖如下：～220V電源整流濾波穩(wěn)壓50Hz變壓器電路電路電路整流電路的一般設計如下圖2-3整流電路因為放大器需要的是正負15伏的直流電壓，因此設計是選擇輸入輸出比為10:1的變壓器。采用三端穩(wěn)壓器設計穩(wěn)壓電路的基本應用電路如下圖。圖2-4穩(wěn)壓電路輸出電壓決定于選擇的三端穩(wěn)壓器，電容Ci用于抵消輸入線較長時的電感
6、效應，以防止電路產生自激振蕩，其容量較小一般小于1uF，電容Co用于消除輸出電壓中的高頻噪聲，可取幾微法甚至幾十微法的電容，但Co容量不宜太大，以使式穩(wěn)壓器損壞。另外在穩(wěn)壓電路的輸出端可接入起保護作用的二極管。5各主要電路及部件工作原理NE5532集成運算放大電路圖3-1一級高通濾波電路圖3-2二級高通濾波電路6原理總圖U1ANE5532AI32481R11k|?R240k|?R51k|?C547uFV210mVrms100Hz0??21U5BNE5532AI5648750U2BNE5532AI56487R31k|?R450k|?R61k|?C647
7、uF0171603R7600|?186V1220Vpk50Hz0??D11B4B421243T1TS_AUDIO_10_TO_1U3LM7915CTLINEVREGCOMMONVOLTAGEU4LM7815CTLINEVREGCOMMONVOLTAGEC11uFC21uFC310uFC410uFD31N4001D41N4001120109807013114
