數(shù)控音頻放大電路報告

1、課程設計報告課程名稱： 電子技術應用課程設計 設計題目： 數(shù)控音頻放大電路 _ 專業(yè)班級： 11電氣一班_ 設 計 者： _ 學 號： _ _指導老師： _ _設計所在學期： 2013-2014學年第一學期 設計成績：_廣州大學機械與電氣工程學院二0 一二 年 十 月 八 日數(shù)控音頻放大器設計報告一、選題的目的和意義、課題選擇的依據(jù)l 完成課程設計，提高動手能力，應用數(shù)電模電的能力，加深對數(shù)電模電學習的應用，把理論知識用于實際。l 建立對各種芯片、各種器件的認識，能基本懂得如何看手冊以及設計電路。l 提高同學們的焊接水準。l 發(fā)揮同學們自己的創(chuàng)造力。二、系統(tǒng)設計功能簡介，本設計已實現(xiàn)功能根據(jù)設

2、計，電路需要完成以下的幾種功能：l 前置運放，需要在不引入其他干擾的情況下，對信號源進行初級的放大。l 后級運放，要對前級運放進一步的放大，能夠驅(qū)動更大功率的喇叭。l 要對播放器進行音量調(diào)節(jié)，能從0-7級。能夠從低到高。在這些情況下，能夠把音頻放大到自己需要的聲音，而且不失真。l 有獨立電源，可以供電給整個系統(tǒng)使用三、創(chuàng)新性、實用性和課題特點現(xiàn)而今的電子產(chǎn)品已經(jīng)趨向于自動化，人工智能化方向發(fā)展，人們想電子產(chǎn)品在滿足其基本需要時，能具備智能化、人性化的體現(xiàn)。因此，在這樣的市場需求下，電子產(chǎn)品發(fā)展已向智能化、人性化方向發(fā)展。在這個大趨勢的推動下，本系統(tǒng)在設計方面也加入了一些比較人性化的設計，如可視

3、化音量級別，與數(shù)控音量調(diào)節(jié)。也許正是一個經(jīng)?？梢钥吹降暮唵喂δ?，但這卻是一個具有創(chuàng)新性意義的代表功能。以前播放機制，是用一個簡單的電位器來調(diào)節(jié)的，基于以前技術的相對落后，與材料的缺乏。電位器不是為一個很好地解決方案，但是電位器調(diào)節(jié)使得使用者對于使用系統(tǒng)，不能有一個比較形象的音量理解，看見的卻是電位器指針的位置。但是可視化的音量顯示能讓使用有一個形象而且具體的了解，這更好的幫助使用者直觀地準確地提高到某一個音量級別，當然這個是在音量級別的級差做得盡量小的時候最能體現(xiàn)出來。雖然本系統(tǒng)設計未能達到級差細化，但卻是數(shù)控音量調(diào)節(jié)的原理體現(xiàn)。再者，數(shù)控音量調(diào)節(jié)是，數(shù)電信號轉(zhuǎn)換成模電信號的又一個重要體現(xiàn)。數(shù)

4、模轉(zhuǎn)換是有智能化控制中必不可少的一個環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)智能化控制執(zhí)行機制的前級。因此，這些設計具有創(chuàng)新性意義。但是，在具有創(chuàng)新性同時，不乏接近現(xiàn)實的實用性。本系統(tǒng)屬于小型電路，設計使用對象是要求相對較低的家用音響。且零件花費相對較低，因此本設計能進入音頻播放的大多數(shù)領域，普及到大大小小，各種各樣的設備。四、總體方案選擇的論證1. 因為按鈕的機械震動問題，所以使用了用ne555設計的單穩(wěn)態(tài)電路，配合電阻電容的參數(shù)來避免這個問題。2. 用4位雙向計數(shù)器（74ls191）以及數(shù)碼管譯碼器（74ls48）用以顯示所選擇的放大倍數(shù)，計數(shù)器跟模擬開關的配合從而選擇參考電阻，從而可以控制運放的放大倍數(shù)。3. 使

5、用運算放大器LM324，把音頻信號放大。4. 使用功率放大器TDA2822，把運算放大器的音頻放大后，用以驅(qū)動揚聲器。5. 使用變壓器，經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓后得到一個理想的電壓，用以供電。6. 以上的電源供電使用15V供電，使用電源中間抽頭方案解決負電源的問題。7. 電源方案使用Lm317、Lm337雙向可調(diào)穩(wěn)壓方案。五、系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框架圖如下圖所示： 六、實施方案說明設計電路，查看資料，畫出接線圖，買元器件。一部分一部分的焊電路，調(diào)試通過才焊接其他部分。首先從555單穩(wěn)態(tài)電路開始焊起，由于粗略看了一下電路圖覺得很簡單沒有布圖就動手焊了，結(jié)果代價是慘重的。多了很多不必要的跳線。之后在動手焊之前，都

6、會先布好線。所以一塊板子焊的好不好，經(jīng)驗真的很重要。接著是是數(shù)字部分電路的焊接，因為這部分所占面積比較大，所以布圖很重要。在焊接的過程中，發(fā)現(xiàn)要留有一定的空間余量，否則很容易把其它線路堵死。然后就是運放與功放電路了，安排功放電路的布局的時候，要先考慮散熱片的位置擺放，安排好后，在板上畫上范圍，防止焊接的時候元件焊接到散熱片的位置。按照圖焊接好了以后，就裝上散熱片，因為功放芯片發(fā)熱比較厲害，所以選用比較大的散熱片。最后獨立電源的制作，電源制作一定要謹慎，因為電源直接接觸220V交流電，一不留神很容易出現(xiàn)事故。這次的焊接是比較順利的，每制作好一部分的時候會先進行檢測，最后再接上電源。檢測的過程中會

7、發(fā)現(xiàn)一些虛焊的現(xiàn)象，但是最后在萬能的萬用表叔叔的監(jiān)測下都捕住了漏網(wǎng)之虛焊。 就是元件的布局和元器件的購買不夠等等問題，而耽誤了一些時間。焊完之后，覺得很有成就感。七、總電路圖八、系統(tǒng)實現(xiàn)的基本原理以及電路原理：1. 單穩(wěn)態(tài)電路原理（使用NE555制作）： 定時時間為t=1.1RC，通過調(diào)節(jié)R2以及C2的大小可以調(diào)節(jié)單穩(wěn)態(tài)的延時時間。2. 反相器（74ls04）：反相器的作用主要是用于把單穩(wěn)態(tài)電路的信號反相，從而產(chǎn)生適合計數(shù)器計數(shù)的時鐘信號。3. 十六進制計數(shù)器（74ls191）：74ls191用于對按鈕次數(shù)的計算，并通過譯碼把所對應的二進制數(shù)輸出到其他設備。在這里的第五腳（U/D），接地是加計

8、數(shù)，如果接上拉電阻則是減計數(shù)，這個功能可以由一個開關控制實現(xiàn)。不過經(jīng)過實驗所得，上拉電阻是必須的，如果直接接電源正極，那么會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換計數(shù)方式時候出現(xiàn)計數(shù)錯誤。4. 七段數(shù)碼管譯碼器（74ls48）通過計數(shù)器74ls191譯碼的信號輸入到數(shù)碼管譯碼器，從而驅(qū)動8段一位的數(shù)碼管，顯示我們所選擇的放大倍數(shù)。5. 模擬開關（CD4051）計數(shù)器（74ls191）輸出的信號，輸入到模擬開關中，選擇所需要的電阻阻值，連接到運算放大器的相應位置中，從而實現(xiàn)控制放大倍數(shù)的目的。6. 音頻口輸入及運算放大器部分（LM324）：通過改變模擬開關所選擇的電阻，可以調(diào)節(jié)lm324的放大倍數(shù)，把音頻接口輸入信號放大。7

9、. 功放部分（TDA2822）：使用雙聲道功率放大器TDA2822，驅(qū)動兩個喇叭。8. 電源部分：使用變壓器組成電源供電。使用穩(wěn)壓芯片Lm317、LM337 穩(wěn)壓9. 電壓比較器（LM339）電壓比較器用于聲音檢測。主要原理跟運放差不多。九、系統(tǒng)運行的結(jié)果和現(xiàn)象1. 按動按鈕，聲音能隨著按動次數(shù)而隨之變化，數(shù)碼管也能顯示所選擇的音量級數(shù)。2. 聲音檢測部分能隨著音量的大小而隨之韻動。3. 使用示波器觀察功放以及運放的波形，在最大音量的時候不失真，有點失真，波形跟隨自然。4. 使用萬用表測量電阻、電壓、電流以及電路的通斷等5. 使用示波器調(diào)試功放的輸入輸出的失真程度。一開始的時候失真的就是方波，

10、后來調(diào)節(jié)一下就能輸出一個很好的波形。九、元器件列表清單元器件名稱規(guī)格數(shù)量CD40511lm317穩(wěn)壓芯片1lm337穩(wěn)壓芯片1lm339174ls1911lm324174ls041Ne5551CD45111TDA28221數(shù)碼管1發(fā)光二極管6整流橋110K滑動變阻器7Mic1喇叭1音頻輸出孔2音頻線1220V-15V變壓器1按鈕1極性電容220uf x1470uf x510uf x4瓷片電容103 x2104 x5105 x2電阻1K x50 x1010K x154.7 x2十、用戶使用方法指南1、 首先，連接好音頻線。2、 接上電源。3、 播放音樂。4、 按動控制面板上的按鈕，可以控制音量的加減5、 使用時，應放置在寬闊的地方，方便散熱，可以的話，用風扇輔佐散熱。十一、問題