電腦多媒體音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)班學(xué)生1、 課程設(shè)計(jì)題目：電腦多媒體音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、 設(shè)計(jì)原始資料：課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；華成英 .模擬電子技術(shù).北京：高等教育 出版社；輸出功率呈10W;頻率響應(yīng)30Hz18KH/；失真度三1% （1W, 18KHZ）;計(jì)算機(jī)聲卡輸出信號（左、右聲道）。三、設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列各主要問題：1音頻功放電路設(shè)計(jì)；2基本電路設(shè)計(jì)；3音頻控制電路設(shè)計(jì)；4研究計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果并進(jìn)行分析。四、設(shè)計(jì)說明書應(yīng)附有下列圖紙：編寫設(shè)計(jì)說明書（包括方案論證單元電路設(shè)計(jì)及元器件參數(shù)計(jì)算）；繪制總體電路原理圖；計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（仿真實(shí)驗(yàn)原理圖、波形圖以及實(shí)驗(yàn)分析）。五、命題發(fā)出日期：2014.6.4

2、設(shè)計(jì)應(yīng)完成日期:2014.7.4設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（簽章）崔保春總體方案選擇的論證：本次實(shí)驗(yàn)主要通過對電腦多媒體音響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，來了解音響放大器 的組成，掌握音響放大器的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會綜合運(yùn)用所學(xué)的知識對實(shí)際問 題進(jìn)行分析和解決。音響放大器的基本組成如圖1-1所示計(jì)算凱聲卡輸父|一>|調(diào)控制器功率放大器輸出信號圖1-1從上圖可以看到，音響放大器主要由音調(diào)控制器和功率放大器電路組 成。設(shè)計(jì)時(shí)先確定整機(jī)電路的級數(shù)，再根據(jù)各級的功能及級數(shù)指標(biāo)要求分 配各級電壓增益，然后分別計(jì)算各級電路的參數(shù)，通常從功放級開始向前 級逐級計(jì)算。本題需要設(shè)計(jì)的電路為音調(diào)控制器和功率放大器。根據(jù)題意 的要求，可得各級的增

3、益分配如圖1-2所示計(jì)算機(jī)=卡輸入的豐放大級4 = 1。0軸出信號S1-2最后，根據(jù)上圖的增益分配，調(diào)節(jié)各個(gè)放大級的參數(shù)，便設(shè)計(jì)出理想 的音響放大器了。單元電路的設(shè)計(jì)1、音調(diào)控制器常用的音調(diào)控制電路有三種：（1）衰減式RC音調(diào)控制電路，具調(diào)節(jié) 范圍較寬，但容易產(chǎn)生失真；（2）反饋型電路，具調(diào)節(jié)范圍小一些，但失 真??；（3）混合式音調(diào)控制電路，其電路較復(fù)雜，多用于高級收錄機(jī)中。 為了使電路簡單、信號失真小，我們采用反饋型音調(diào)控制電路。圖1-3負(fù)反饋型音倜控制電路原理圖反饋型音調(diào)控制電路的原理圖如圖 1-3所示。圖中，乙和Zf是由RC組成 的網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)榧蛇\(yùn)放 A的開環(huán)增益很大，所以:(2-2)V

4、o乙fc -Vi當(dāng)信號頻率不同時(shí)，乙和Zf的阻抗值也不統(tǒng)，所以Avf隨頻率的變化而變化。假設(shè)乙和Zf包含的RC元件不同，可以組成四種不同形式的電路, 如圖1-4所示。在圖1-4 (a)中，可以得到低音提升；在圖1-4 (b)中，可以得到高 音提升；在圖1-4 (c)中，可以得到高音衰減；在圖 1-4 (d)中，可以得 到低音衰減；如果將圖1-4所示的四種電路形式組合在一起，得到反饋型音調(diào)控制 電路，如圖1-5所示。1-5反饋型音調(diào)控制電路根據(jù)Avl的表達(dá)式可知，RR2、PR的阻值一般取到幾千歐到幾百歐PR：圖1必負(fù)反窟型音調(diào)控制電路的四種形式0tI *現(xiàn)取 PR1 =470KC ,有C22二

5、fL1PRPR= 0.008NF , R2 =52KC。星-1fL1取標(biāo)稱值,則C2=0.01NF, R2 =51KG。由前述的假設(shè)條件可得,R =R2 =R3 =R=51KG ,PR產(chǎn)PR2 =470KC , C1=C2=0.01NF ,1R4Ra =103R10= 15KC , C3 =470pF由于在低音時(shí)，音調(diào)控制電路輸入阻抗近似為 R,所以級間耦合電容可取Ci =Co =10NF 。2、功率放大電路由于集成功放芯片LM386的實(shí)際內(nèi)部電路較為復(fù)雜，只能采用其電路原理圖來 仿真，我們采用與LM386工作原理相同的OTL功放，其電路如圖1-6所示。-4-Vi + C25 ：47QuFOL

6、 ： ： ： ： ： ： _diVIRTUAL' 'V ' 'DIODE11J1R14 - -C2S- - ,I1 1-,，、! TWFPOU 2N2S23 - -圖1-6功率放 一TIr > n r a , r i , 大電喻方真 DIODE:6:71RTUAL，“ -Q28- - - - '二('： -470UF-POL OS' 2N3702 - -0RL ' ''領(lǐng)口 :nRis,C27：51：（1 ： *1 閱F(1)按上圖連接電路，并將其保存為電路文件(2)調(diào)試電路，是靜態(tài)時(shí) Vk=1/2Vcc在沒

7、有交流信號輸入的情況下，調(diào)節(jié)可調(diào)電位器 R2的大小，同時(shí)利用虛擬 萬用表測試功放電路點(diǎn)K對敵直流電壓，使其等于1/2Vcc,記錄此時(shí)所對應(yīng) 的R2的大小。R2= 14kQ(3)交越失真的觀察在電路中將二極管D1,D2端接，從輸入Vi加入1KHZ的交流正弦信號，用 示波器觀察輸出電壓Vo的波形，可以看到明顯的交越失真。記錄輸出波形。17交越失真波形(4)最大不失真輸出電壓和輸入靈敏度的測量在輸入端Vi加入1Khz的交流信號，用示波器觀察輸出電壓 Vo的波形，如輸出 波形出現(xiàn)交越失真，調(diào)節(jié)電位器 R3.逐漸增大輸入信號，測量最大不失真輸出電壓Vom的大小，結(jié)果填入表2-1。圖1-8最大不失真輸出波形音響放大器輸出額定功率所需的輸入電壓（有效值）稱為輸出靈敏度Vs。在輸入端Vi加入1Khz的交流正弦信號，用示波器觀察輸出電壓 Vo的波形。