語(yǔ)音放大器設(shè)計(jì)

1、語(yǔ)音放大電路的設(shè)計(jì)1、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：1、 通常語(yǔ)音信號(hào)非常微弱，需要經(jīng)過(guò)放大、濾波、功率放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。 2、采用集成運(yùn)算放大器LM324和集成功放LM386N-4設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音放大電路；假設(shè)語(yǔ)音信號(hào)的為一正弦波信號(hào)，峰峰值為5mV，頻率范圍為100Hz1KHz。2、 方案設(shè)計(jì)與論證：1、 原理圖：語(yǔ)音放大器亦為測(cè)量用小信號(hào)放大電路，在測(cè)量用的放大電路中，一般傳感器送來(lái)的直流或低頻信號(hào)，經(jīng)放大后多用單端輸出，在典型情況下，有用信號(hào)的最大幅度可能僅有若干毫伏，而共模噪聲可能高到幾伏，故放大器輸入漂移和噪聲等因素對(duì)于總的精度至關(guān)重要，放大器本身的共模抑制特性也同等重要。因此前置放大電路應(yīng)是一個(gè)

2、高輸入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信號(hào)放大電路。濾波器是一種選頻電路，它是一種能使有用頻率信號(hào)通過(guò)，而同時(shí)抑制或衰減無(wú)用頻率信號(hào)的裝置。功率放大器的主要作用是向負(fù)載提供功率，要求輸出功率盡可能大，轉(zhuǎn)換效率盡可能高，非線性失真盡可能小。3、 電路原理圖及元件：1、 電路原理圖：2、LM324原理及應(yīng)用：LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝,外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器, 除電源共用外,四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用左圖所示的符號(hào)來(lái)表示,它有5個(gè)引出腳,其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端,“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端,“Vo”為輸出端。兩

3、個(gè)信號(hào)輸入端中,Vi-（-）為反相輸入端,表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反;Vi+（+）為同相輸入端,表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。LM324的 引腳排列見(jiàn)圖由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 (1)LM324作反相交流放大器：電路見(jiàn)附圖。此放大器可代替晶體管進(jìn)行交流放大,可用于擴(kuò)音機(jī)前置放大等。電路無(wú)需調(diào)試。放大器采用單電源供電, 由R1、R2組成1/2V+偏置,C1是消振電容。放大器電壓放大倍數(shù)Av僅由外接電阻Ri、Rf決定：Av=-Rf/Ri。負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。按圖

4、中所給數(shù)值, Av=-10。此電路輸入電阻為Ri。一般情況下先取Ri與信號(hào)源內(nèi)阻相等,然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。(2)LM324作反反向交流放大器：見(jiàn)附圖。同相交流放大器的特點(diǎn)是輸入阻抗高。其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路,通過(guò)R3對(duì)運(yùn)放進(jìn)行偏置。電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定：Av=1+Rf/R4,電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。 (3)LM324作有源帶通濾波器：許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器,以選出各個(gè)不同頻段的信號(hào),在顯示上利用發(fā)光二極管點(diǎn)亮的多少來(lái)指示出信號(hào)幅度的大小。這種有源帶通濾波器的中心

5、頻率 ,在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1,品質(zhì)因數(shù) ,3dB帶 寬B=1/（*R3*C）也可根據(jù)設(shè)計(jì)確定的Q、fo、Ao值,去求出帶通濾波器的各元件參數(shù)值。 R1=Q/（2foAoC）,R2=Q/（2Q2-Ao）*2foC）,R3=2Q/（2foC）。上式中,當(dāng)fo=1KHz時(shí),C取0.01Uf。此電路亦可用 于一般的選頻放大。此電路亦可使用單電源,只需將運(yùn)放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運(yùn)放正輸入端既可。 (4) LM324主要參數(shù)：電壓增益 100dB單位增益帶寬 1MHz單電源工作范圍 3V30VDC每個(gè)運(yùn)放功耗（V=+5V） 1mV/op.Amp輸入失調(diào)電壓

6、2mV(最大7mV)輸入偏置電流 50150nA輸入失調(diào)電流 550nA共模抑制比 7090dB輸出電壓幅度 01.5VDC（單電源時(shí)）輸出電流 40mA放大器間隔離度 120dB（fo:120KHz）3、 LM386原理及應(yīng)用： LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至 200。輸入端以地位參考,同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場(chǎng)合。 LM386的封裝形式有塑封

7、8引線雙列直插式。內(nèi)部原理圖LM386主要參數(shù)電路類型 OTL電源電壓范圍 5.018V靜態(tài)電源電流 4mA輸入阻抗 50K ohm輸出功率 1W（Vcc=16V,RL=32）電壓增壓 2646dB頻帶寬 300KHz（1,8開(kāi)路）總諧波失真 0.2%4、 元件清單： 1、通用版 1個(gè) （?。?2、電阻：9.1K 1個(gè)， 10K 1個(gè)， 15K 4個(gè)， 27K 2個(gè)，100K 3個(gè)，10ohm 1個(gè)。 3、電容：103uF 2個(gè)，104uF 2個(gè)，503uF 1個(gè)， 10uF 2個(gè)， 1000uF 2個(gè)。 4、芯片：集成運(yùn)算放大器LM324 1個(gè)，集成功放LM386-4 1個(gè)。 5、電位器：010K 1個(gè) 6、其他：8ohm 0.5W 揚(yáng)聲器 1個(gè)，導(dǎo)線2根。 4、 電路調(diào)試及測(cè)試結(jié)果： 接入+12V，-12V電壓，適當(dāng)調(diào)動(dòng)電位器，揚(yáng)聲器發(fā)出持續(xù)穩(wěn)定的聲音。實(shí)驗(yàn)成功。5、 結(jié)論與心得： 結(jié)論：綜合以上電路設(shè)計(jì)和附錄的芯片參數(shù)資料，該設(shè)計(jì)可以很好地滿足系統(tǒng)的設(shè)