1、酒 泉 职 业 技 术 学 院毕业设计论 文 08 级 电子信息工程技术 专业题 目： 音响放大器设计 毕业时间： 二零一一年六月 学生姓名： 焦 凤 兰 指导教师： 张 万 明 班 级： 08电子信息 2010年10月25日 酒泉职业技术学院 届各专业毕业论文设计成绩评定表姓名班级专业指导教师第一次指导意见年 月 日指导教师第二次指导意见年 月 日指导教师第三次指导意见年 月 日指导教师评语及评分 成绩： 签字盖章 年 月 日辩论小组评价意见及评分成绩： 签字盖章 年 月 日教学系毕业实践环节指导小组意见签字盖章 年 月 日学院毕业实践环节指导委员会审核意见签字盖章 年 月 日目录摘 要3关
2、键词3一、绪 论4二、音响放大器的根本组成4一音响放大器的根本组成框图4二话音放大器5三电子混响器5四混响前置放大器5五音调控制器6六功率放大器6三、方案选择7三方案选择7四、音响放大器的设计8一电源局部的设计8二电子混响延时器10三前值放大电路11四滤波电路设计14五音调控制器17六功率放大局部20七采用LM1875芯片的功率放大器21五、心得体会22参考文献23致谢24附录1 稳压电源电路原理图25音响放大器的设计摘 要：音响技术的开展经历了电子管、晶体管、场效应管的历史时期，在不同的历史时期都各有其特点。预计音响技术今后的开展主流为数字音响技术。通过音响放大器设计，使我们认识到一个简单的
3、模拟电路系统，应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。信号源的作用是提供待放大的电信号，如果信号是非电量，还须把非电量转换为电信号，然后进入输入级，中间级进行电流或电压放大，再进入输出级进行功率放大，最后去推动执行机构做某项工作。关键词：集成运算放大器；集成功率放大器；LM1875 。一、绪 论 新世纪带来的是新的起点，新的追求，新的开拓。近几年来,计算机技术进入了前所未有的快速开展时期,随着电子信息技术的开展关于音响放大器在电子技术根底中所出的位置越来越来重要，它不仅是电子信息类专业的一个重要局部，而且在其它类专业工程中也是不可缺少的。放大器电路作为子系统的应用，开展更是迅速，以成
4、为新一代电子设备不可缺少的核心部件，其现实生活中的运用也是非常普遍和广泛。在音响放大器的制作过程中，控制该电路的主要核心电路是几个放大器的设计，其中主要包括：话音放大器，混合前置放大器，音调控制器，功率放大器等。随着电子技术的开展 ，话音放大器被广泛的应用到一系列放音设备中，混合前置放大器 也在电路和数字电子电路的设计和制作过程中不可缺少的电路局部。功率放大器的运用使电子产品的本钱大大减少，并且设计简单，易于操作，可靠性好的优点。音响放大器的设计目的是为了更好的掌握集成功率放大器内部电路工作原理，学会其外围电路的设计与主要性能参数测量方法以及掌握音响放大器的设计与电子线路系统的装试和调试技术。
5、本次设计分为四的主要步骤：一 、构思和设计 ，话音放大器，混合前置放大器，音调控制级和功率放大级。二、根据设计要求和选择的电路通过计算选择元器件和参数，并准确无误的设计好要设计的电路原理图。 二、音响放大器的根本组成一 音响放大器的根本组成框图从根本上讲，音响放大器主要包括前置放打器和功率放大器两个主要局部。它的系统框图如图2-1所示信号源 放大电路负载直流电源图2-1音响放大系统前置放大器中除必要的放大外还设置有话音放大器、电子混响器、混合。前置放打器和音调控制器。二话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mv左右，而输出阻抗到达20k欧亦有低输出阻抗的话筒如20欧，200欧等，所以话音放大器
6、的作用是不失真地放大声音信号最高频率到达10kHz。其输入阻抗远大于话筒的输出阻抗。三电子混响器电子混响器是用电路模拟声音的屡次反射，产生混响的效果，使生音听起来具有一定的深度感和空间立体感。其中，即成电路BBD称为模拟延时器，其内部有由场效应管子构成的多级电子开关和高密度存储器。在外加时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行采样、保持并逐步向后一级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。如BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，那么产生影响的延迟时间越长。四混响前置放大器混响前置放大器的作用是将磁带发音机输出的音乐信号与电子混响器后的声音信号混响放大,其电
7、路如图2-2所示.这是一个反相加法器电路,输出与输入电压的关系为：V0=-(RFV1/R1+RFV2/R2)，式中,V1为话筒放大器输出电压;V2为放音机输出电压。图2-2 混合前置放大器五音调控制器音调控制器主要是调节音响放大器的幅度和频率值幅频特性。音调控制器的电路如图2-3所示。其中,RPw1称为音量控制电位器,其滑臂在最上端时,音响放大器输出最大功率，其中,R1、R2、Rw2不能取得太大,否那么不可忽略运放漂移电流的影响；也不能太小,否那么流过它们的电流将超出运放输出的限载。一般取几千欧姆至几百千欧姆为宜。 图2-3音调控制器的电路六 功率放大器功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大
8、器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高功率放大器的常见形式有OTL(Output Transformerless)和OCL(Output Transformerless)电路。其中在功放中常用的有集成运放和晶体管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器。三、 方案选择三方案选择方案一 ：采用锁环频率相合成技术外加音响放大器晶振整形电路R分频器鉴相器环路滤波器压控振荡器可变分频器采用锁相环频率合成技术，先用锁相环频率合成产生一定范围的频率，在通过传感器把接收到的频率信号转化音频信号。再通过低通滤波器把频率控
9、制在音频所需要的频率范围。它的优点就是工作频率可调，也可以到达很高的频率分辨率；缺点是要求使用的滤波器通带可变，实现很困难。具体方案如图3-1所示：图3-1 锁环频率相合成技术框图方案二：采用直接数字式频率合成器DDS技术外加音响放大器采用直接数字式频率合成器(DDS)，是用RAM存储所需波形的量化信息，按照不同频率要求以频率控制字K为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存放在内存里。DDS具有相对带宽很宽、频率转换时间极短、频率分辨率高等优点；另外，全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度也可实现程控。但在方案中需要一块FPGA,一块双口RAM,那么设计的本钱较高。
10、同时电路也不好仿真，实现起来也比拟困难。方案三：采用直接给定的音频信号外加音响放大器采用直接所定的音频信号，是由MP3、数字激光CD、或DVD-Audio等现代音频信号设备，直接给音响放大器。此电路简单，其优点是：在音频信号具有直接给定的音频频率，在频率方面没有失真效果，而且具有混响器的效果。它的设计简单可靠，软硬可相互补充各自的缺点。同时音响效果也比拟好。其结构框图如图3-2所示：话音放大器电子混响器磁带放音机混合前值放大器音调控制器功率放大器图3-2 音响放大器的根本组成框图本设计中，采用方案三，即直接所给定的音频信号，输入信号是由磁带放音机所提供。设计采用这种方案主要是因为：此电路简单，
11、其优点是：在音频信号具有直接给定的音频频率，在频率方面没有失真效果，而且具有混响器的效果。本次设计采用这种方案主要是因为：它的设计简单可靠，软硬可相互补充各自的缺点。同时音响效果也比拟好四、 音响放大器的设计一电源局部的设计1电源的设计该设计中需要用到正负16V和正负12V的直流稳压电源。一般来说直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波电路及稳压电路所组成，设计框图4-1如以下列图：输出电压U2输入电压U1电源变压器整流滤波电路稳压电路图4-1 电源设计框图本次设计的稳压电源电路原理图如图4-2所示。图4-2 稳压电源电路原理图图-稳压电源电路2整流滤波电路设计整流电路将交流电压变成单向脉动的直流
12、电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成份，合之成为平滑的直流电压。小功率直流电源因功率比拟小，通常采用单相交流供电。由于桥式整流电路克服了半波整流的缺点，在桥式整流电路中，由于每两只二极管只导通半个周期，故流过每个二极管的平均电流仅为负载电流的一半，与半波整流电路相比拟，其输出电压提高，脉动成分减小了。为了获得平滑的直流电压，常在整流电路的后面加接滤波电路，以滤去交流成分。滤波电路常见的有电容滤波电路主要利用电容两端电压不能突变的特性，使负载电压波形平滑，故电容应与负载并联电感滤波电路及型滤波电路。本设计采用电容滤波电路。3稳压电路设计稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和
13、温度变化时，维持输出直流电压的稳定。常用的是三端式稳压器。三端固定输出集成稳压器常见的产品有CW78系列和CW79系列。CW78系列：正压系列。该系列稳压块有过流、过热和调整管工作保护，以防过载而损坏。一般不需要接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。CW79系列：负压系列。与CW78系列相比，除了输出电压极性、引脚定义不同外，其他特点都相同。由于输出电压决定于集成稳压块，而且我们的设计需要用到正负16V和正负12V的输出电压，故我们不采用三端式稳压器，当变压器变压出来12V时，通过桥式整流电路的特点，在的正半周导通时，可将它们看成短路，这样就并联在上，其承受的反向峰值电压，通理导通时，可
14、将它们看成短路，这样就并联在上，其承受的反向峰值电压，成而使电压到达了16负，在经过电阻分压，使输出电压到达12V。二 电子混响延时器 电子混响延时器是用电路模拟声音的屡次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定深度感和空间立体感。模拟混响延时电路的组成框图如下4-3图所示。其中电路BBD称为模拟延时器，器内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。在外加时钟脉冲作用下，电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行采样、保持并向后级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟一段时间。BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延时时间越长。BBD配要有专业专用的时钟电路，例如，MN3102时钟电路与MN32
