模擬電路課程設計指導書-資料下載頁

　　

【正文】 f VL Av Lgf (LM324) + + + + 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (T地 ) (+12V) 400Hz 2kHz lgf |Av| 19 萬能板入 T 出 12V 20 設計二 音響放大器設計 1 設計任務：設計一個具有話筒擴音、音調控制、音量控制 ,卡拉 OK伴唱的音響放大器 . 2 設計要求 已知條件：集成功率放大器 LM386 1只，高阻話筒（ 1~10K歐姆 )一個 ,集成運放 LM324一只， 8?/2W負載電阻 1只， 8?/ 1只 主要技術指標 額定功率 Po≥ (? 3%)； 負載阻抗 RL=8?； 截止頻率 fL=50Hz， fH=20kHz； 音調控制特性： 1kHz處增益為 0dB， 125Hz和 8kHz處有177。 12dB的調節范圍 AVL=AVH≥ 20dB； 話放級輸入靈敏度 5mV； 輸入阻抗 Ri1K?。 3 設計要點 1) 設計的音響放大器包括 4級，分別是語音放大器、混合前置放大器、音調控制器和功率放大器。 2) 話音放大器 由于話筒的輸出信號一般只有 5mV左右，而輸出阻抗達到 20kΩ (亦有低輸出阻抗的話筒如 20Ω， 200Ω等 )，所以話音放大器的作用是不失真地放大聲音信號 (最高頻率達到 10kHz)。其輸入阻抗應遠大于話筒的輸出阻抗。 3) 混合前置放大器 混合前置放大器的作用是將磁帶放音機輸出的音樂信號與電子混響后的聲音信號混合放大 。 4) 音調控制器 音調控制器主要是控制、調節音響放大器的幅頻特性。控制曲線如圖 1所示。圖 1中， f0(等于 1KHz)表示中音頻率，要求增益 Avo=0dB； fL1表示低音頻轉折（或 21 截止）頻率，一般為幾十赫茲； fL2（等于 10fL1）等于低音頻區的中音頻轉折頻率； fH1表示高音頻區的中音頻轉折頻率； fH2(等于 10fH1)表示高音頻轉折頻率，一般為幾十千赫茲。 圖 1 音調控制曲線 5) 功率放大器 功率放大器 (簡稱功放 )的作用是給音響放大器的負載 RL(揚聲器 )提供一定的輸出功率。當負載一定時，希望輸出的功率盡可能大，輸出信號的非線性失真盡可能地小，效率盡可能高。 本設計采用集成功率放大器 LM386 6) 音響放大器輸出失真度小于某一數值 (如 5%)時的最大功率稱為額定功率。其表達式為 Loo RVP /2? ，式中， RL為額定負載阻抗； Vo（有效值）為 RL兩端最大不 失真電壓。 Vo 常用來選定電源電壓 Vcc( VoVcc 22? ) 4. 設計內容 1) 根據輸出功率和負載，確定輸出電壓 Vo 和總的電壓增益 Av Loo RPV ? ，ioVVAv? 2) 根據總的電壓增益，分配各級放大器的增益。 3) 根據設計要求選擇電源電壓，以及語音放大器、混合前置放大器和功率放大器的電阻、電容、電位器。注意：電源電壓的選擇要在芯片的電源電壓要求范圍內。 4) 利用 OrCAD Pspice軟件仿真音調控制器使 其達到設計要求，確定所用的 電 20 17 3 0 － 3 － 17 － 20 f L x f L 1 f L2 f 0 (1 k H z) f H x f H2 f H1 f /H z 2 0 d B/ 1 0 倍頻 A V /dB 22 阻、電容、電位器。 注：瞬態仿真周期為大于 2倍的輸入信號周期 。 包括：中頻 1KHz電路的瞬態仿真 低頻提升電路的瞬態和交流仿真 低頻衰減電路的瞬態和交流仿真 高頻提升電路的瞬態和交流仿真 高頻衰減電路的瞬態和交流仿真 5) 利用設計好的電路圖并結合 PCB板的設計規則進行萬能板電路的設計制作和焊接 6) 調試電路板。先進行音響效果的檢查，再進行輸出各級波形的檢查。 7) 提交 設計 報告 23 設計三 程控放大器設計 1. 設計目的： 通過設計與實驗，了解實現程控放大器的方法，進一步理解設計方案與設計理念，擴展設計思路與視野。 2. 指標要求： 設計和實現一程控放大器，增益在 10～ 60dB 之間，以 10dB 步進可調；當增益為 40dB 時，－ 3dB 帶寬 ≥ ≤10％，最大輸出電壓 ≤10V。 3． 設計說明與思路提示： 不可用專用集成塊。 實現程控放大器的方案有多種，如： （ 1）用繼電器改變運算放大器的反饋網絡； （ 2）用模擬開關來控制運算放大器的反饋網絡； （ 3）用數模轉換器（ D/A）的電 阻網絡來改變增益。 4．設計內容： （ 1）、進行方案論證； （ 2）、設計電路； （ 3）、 焊接， 組裝、調試硬件，測試結果； （ 5）、撰寫實驗報告 ，要求有電路圖、原理說明、電路所需元件清單、電路參數計算、元件選擇、測試結果分析等。 24 設計四 函數信號發生器電路設計 （ 1）設計任務 設計制作一個能產生方波、三角波和正弦波的 函數信號發生器電路 。 （ 2）設計要求 A、 要求信號輸出頻率范圍為 (10Hz2KHz)，其中頻率大于 10Hz 小于 1 KHz和頻率大于 1 KHz 小于 2 KHz 各設計一個。 B、可采用 方波、三角波、正弦波的級聯結構 或 正弦波、方波、三角波的級聯結構 。 C、 采用方波、三角波、正弦波的級聯結構，輸出電壓 要求 方波 Vpp24V、三角波 Vpp=6V、正弦波 Vpp1V D、 采用正弦波、方波、三角波、的級聯結構，輸出電壓 要求 正弦波 Vpp20V、方波 Vpp10V、三角波 Vpp4V E、 波形特性 要求 方波 tτ50181。S， 正弦波 r△ ＜ 8% F、設計電路所需的直流電源。 （ 3）設計要點 A、可用 正弦波 振蕩器產生 正弦波 輸出，正弦波信號通過變換電路得到 方波輸出，用積分電路將方波變換成三角波輸出。其中 正弦波 振蕩器可用 RC 橋式正弦波振蕩器（文氏電橋振蕩器） 。 B、也可用比較器產生方波輸出，方波經積分電路可得到三角波輸出，電路中通過比較器與積分器首尾相連，形成閉環電路，自動產生方波－三角波。利用差分對管的飽和和截止特性將三角波變換為正弦波輸出。 C、利用運算放大器 μA 741 及電阻、電容、晶體管等元器件可靈活地組成各種函數信號產生電路。 D、通過改變電路中設置的可調電阻和關鍵性的電容實現波形的輸出頻率和電壓的變化。 E、函數發生器參考原理框圖如下。 25 方波、 三角波、正弦波級聯結構的 原理框圖 正弦波、方波、三角波級聯結構的 原理框圖 F、按照單元電路的先后順序進行分級裝調與級聯。 （ 4）設計內容 A、設計電路后，用 multisim軟件進行仿真； B、制作電路板； C、焊接、調試 D、寫綜合設計總結報告，設計總結報告要求有電路圖、原理說明、電路所需的元件清單、電路參數計算、元件選擇、電路的仿真結果、實際電路的測試結果分析等。