語音放大電路

本科生課程設(shè)計(jì)（論文）模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(論文)語音放大電路院（系）名稱電氣工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)電氣133學(xué)號(hào)130303087學(xué)生姓名指導(dǎo)教師起止時(shí)間：2015.7.6—2015.7.19課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語學(xué)號(hào)130303087學(xué)生姓名陳夾夾專業(yè)班級(jí)電氣133課程設(shè)計(jì)（論文）題目語音放大電路課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)任務(wù)要求：語音放大電路是一種既能放大語音信號(hào)又能降低外來噪聲的儀器。能識(shí)別不同頻率范圍的小信號(hào)放大系統(tǒng)。語音放大器是一個(gè)典型的多級(jí)放大器，由前置放大電路、功率放大電路等部分組成。技術(shù)要求：1、采用全部或部分分立元件設(shè)計(jì)。2、額定輸出功率。3、負(fù)載阻抗。4、頻率響應(yīng)300HZ-3KHZ。5、利用Multisim（或EWB）進(jìn)行電路仿真與調(diào)試。指導(dǎo)教師評(píng)語及成績(jī)平時(shí)成績(jī)：答辯成績(jī)：論文成績(jī)：作品成績(jī)：總成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：年月日院（系）：電子與信息工程學(xué)院教研室：電子信息工程

摘要本文介紹了一種語音放大電路，它由前置放大電路、有源濾波器、功率放大器組成，能對(duì)300-3000HZ頻率段的語音信號(hào)進(jìn)行放大，降低外來噪聲。并用multisim進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)調(diào)試，實(shí)測(cè)證明設(shè)計(jì)的電路達(dá)到所要求的效果。進(jìn)行電路焊接完畢之后將測(cè)試結(jié)果整理對(duì)照后基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：前置放大器；帶通濾波器；功率放大器

目錄第1章緒論 51.1語音放大電路發(fā)展概況 51.2本文研究?jī)?nèi)容 5第2章語音放大電路總體設(shè)計(jì)方案 62.1語音放大電路設(shè)計(jì)方案論證 62.2總體設(shè)計(jì)方案框圖及分析 6第3章語音放大電路單元電路設(shè)計(jì) 73.1語音放大電路具體電路設(shè)計(jì) 73.1.1前置放大電路設(shè)計(jì) 73.1.2有源濾波設(shè)計(jì) 73.1.3功率放大電路設(shè)計(jì) 83.2元器件型號(hào)選擇 83.3參數(shù)計(jì)算 93.4語音放大電路總體電路圖 9第4章語音放大電路仿真與調(diào)試 104.1Multisim仿真與調(diào)試 114.2仿真結(jié)果分析 12第7章總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14附錄I 15附錄II 16

第1章緒論1.1語音放大電路發(fā)展概況在日常生活和工作中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣一些問題：如在檢修各種機(jī)器設(shè)備時(shí)，常常需要能依據(jù)故障設(shè)備的異常聲響來尋找故障，這種異常聲響的頻譜覆蓋面往往很廣，需要高亮度的聲音以傳達(dá)消息，例如校園廣播，大型會(huì)議等，而僅僅憑人們自己的喉嚨是無法實(shí)現(xiàn)的，因而要用到信號(hào)放大器。聲音信號(hào)頻率低，在放大的過程中極易受到外界的干擾，又如：在打電話時(shí)，有時(shí)往往因聲音太大或干擾太大而難以聽清對(duì)方講的話，于是需要一種既能放大語音信號(hào)又能降低外來噪聲的儀器……諸如以上原因，具有類似功能的實(shí)用電路實(shí)際上就是一個(gè)能識(shí)別不同頻率范圍的小信號(hào)放大系統(tǒng)。所以本課題要求采用集成運(yùn)算放大器完成語音放大電路。有利于培養(yǎng)我的技開發(fā)能力和創(chuàng)新精神，并有一定的實(shí)用意義。1.2本文研究?jī)?nèi)容本文主要研究一種由集成運(yùn)算放大器組成的語音放大電路，該電路既能達(dá)到語音放大的效果，又能減少外來噪聲。

第2章語音放大電路總體設(shè)計(jì)方案2.1語音放大電路設(shè)計(jì)方案論證在實(shí)際生活的很多問題中，我們都需要這樣一種儀器，它既能放大語音信號(hào)，又能降低外來噪聲，實(shí)現(xiàn)這種儀器的電路實(shí)際上是一個(gè)能識(shí)別不同頻率范圍的小信號(hào)放大系統(tǒng)。技術(shù)要求：1、采用全部或部分分立元件設(shè)計(jì)。2、額定輸出功率。3、負(fù)載阻抗。4、頻率響應(yīng)300HZ-3KHZ。5、利用Multisim（或EWB）進(jìn)行電路仿真與調(diào)試。語音放大電路是一種既能放大語音信號(hào)又能降低外來噪聲的儀器。能識(shí)別不同頻率范圍的小信號(hào)放大系統(tǒng)。2.2總體設(shè)計(jì)方案框圖及分析語音放大電路由“前置放大器”、“有源帶通濾波器”、“功率放大器”、“揚(yáng)聲器”幾部分構(gòu)成。幾部分電路通過一定線路連接達(dá)到語音信號(hào)放大的效果，并且能減少外來噪聲。其具體設(shè)計(jì)框圖如下，揚(yáng)聲器功率放大器有源濾波器前置放大器輸入信號(hào)

揚(yáng)聲器功率放大器有源濾波器前置放大器輸入信號(hào)第3章語音放大電路單元電路設(shè)計(jì)3.1語音放大電路具體電路設(shè)計(jì)3.1.1前置放大電路設(shè)計(jì)由兩個(gè)同相放大電路的簡(jiǎn)單串聯(lián)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。信號(hào)從兩個(gè)集成運(yùn)算放大器同相端輸入，可以有效的消除兩輸入端共模分量，獲得很高的共模抑制比和極高的輸入電阻。其電路圖如下，輸入信號(hào)：Uid<=10mv,輸入阻抗：Ri>=100k.差模電壓增益為Avd選定R1=R5=100KΩ則R3=R2=1KΩR4選為30KΩ的可調(diào)電阻。3.1.2有源濾波電路設(shè)計(jì)有源濾波電路是由有源器件與RC網(wǎng)絡(luò)組成的濾波電路。將一個(gè)二階有源低通濾波器（LPF）與一個(gè)二階有源高通濾波器（HPF）串聯(lián)起來，有二階有源低通濾波器來對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行抑制，有二階有源高通濾波器對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行抑制，最終達(dá)到對(duì)信號(hào)進(jìn)行一定頻率范圍的抑制作用。其具體電路圖如下，

3.1.3功率放大電路設(shè)計(jì)功率放大電路主要是向負(fù)載提供功率。要求輸出功率盡可能高，非線性失真盡可能小。其電路圖如下，3.2元器件型號(hào)選擇集成運(yùn)算放大器OPAMP_3T_BASIC和LM759CP，電阻和電容各若干，其具體選用情況詳見器件清單，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，其規(guī)格為30k，及其揚(yáng)聲器一個(gè)。

3.4語音放大電路總體電路圖

第4章語音放大電路仿真與調(diào)試4.1Multisim仿真與調(diào)試前置放大電路仿真結(jié)果如下，前置放大電路仿真濾波電路仿真結(jié)果，濾波電路仿真功率放大電路仿真結(jié)果，功率放大電路仿真總體電路仿真結(jié)果，語音放大電路仿真

4.2仿真結(jié)果分析（1）前置放大電路的調(diào)試：靜態(tài)調(diào)試：調(diào)零和消除自激振蕩。動(dòng)態(tài)調(diào)試：①在兩輸入端加差模輸入電壓Uid，測(cè)量輸出電壓Uod1，觀測(cè)于記錄輸出電壓與輸入電壓的波形，算出差模電壓增益Aud1。②在兩輸入端加共模輸入電壓Uic，測(cè)量輸出電壓Uoc1，算出共模電壓增益Auc1。（2）有源帶通濾波器的調(diào)試：靜態(tài)調(diào)試：調(diào)零和消除自激振蕩動(dòng)態(tài)調(diào)試：調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的頻率，使輸出電壓達(dá)到不失真的最大值。記錄此時(shí)的電壓值和頻率。不斷改變輸入信號(hào)的頻率，（變大和變?。?dāng)電壓的幅度為最大值的0.707倍時(shí)，分別記錄此時(shí)的頻率，即為上限截止頻率和下限截止頻率。由此計(jì)算通頻帶。（3）功率放大電路的調(diào)試：靜態(tài)調(diào)試：將輸入端對(duì)地短路，觀察輸出有無振蕩，如果有振蕩，采取消振措施以消除振蕩。測(cè)量最大輸出功率Pomax：在輸出信號(hào)不失真的條件下，對(duì)功率參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。輸入f=1kHz的正弦輸入信號(hào)，并逐漸加大輸入電壓的幅值直至輸出電壓Uo的波形出現(xiàn)臨界削波時(shí)，測(cè)量此時(shí)Rl兩端的輸出電壓的最大值Uomax或有效值Uo，則Pomax=Uomax2/（2*RL）=Uo2/RL。（4）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：經(jīng)過以上對(duì)各級(jí)電路的局部調(diào)試后，可擴(kuò)大到整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。①令輸入信號(hào)Ui=0，（前置級(jí)對(duì)輸入短路），測(cè)量輸出的直流輸出電壓。②輸入f=1kHz的正弦信號(hào)，改變Ui的幅值，用示波器觀察輸出電壓Uo波形變化的情況，記錄輸出電壓Uo最大不失真幅度所對(duì)應(yīng)的輸入電壓Ui的變化范圍。③輸入U(xiǎn)i為一定值的正弦信號(hào)（在Uo不失真范圍內(nèi)取值），改變輸入信號(hào)的頻率，觀察Uo的幅值變化情況，記錄Uo下降到0.707Uo之內(nèi)的頻率變化范圍。④計(jì)算總的電壓增益Au3=Uo/Ui3。

第7章總結(jié)本設(shè)計(jì)是對(duì)不同頻率的聲音信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，最后要得到一個(gè)不帶干擾的放大信號(hào)。該電路可以在很多語音傳輸電路中得到廣泛應(yīng)用。例如：便攜式收音機(jī)、對(duì)講機(jī)等很多方面的運(yùn)用。另外用該方法設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單，成本低，性能穩(wěn)定，該電路設(shè)計(jì)要求在300-3000HZ段的信號(hào)進(jìn)行放大、檢測(cè)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看性能穩(wěn)定。由此可見，該電路在實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的生命力，且在其它頻率段也可進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，具有較大的研究?jī)r(jià)值。這次課程設(shè)計(jì)也讓我學(xué)會(huì)了很多，這其中包括專業(yè)方面的學(xué)習(xí)和自身能力方面的培養(yǎng)。也讓我遇到許多以前不曾遇到的問題，深刻感受到查找資料、詢問導(dǎo)師、尋求同學(xué)等幫助都是非常有必要的，當(dāng)然最要感謝的還是我的導(dǎo)師。通過這次課程設(shè)計(jì)，我更加熟練的掌握如何應(yīng)用Multisim仿真軟件。深刻的了解了許多常用的芯片，對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握的更加透徹，發(fā)現(xiàn)了自己的不足以及優(yōu)勢(shì)，認(rèn)識(shí)到理論和實(shí)踐是緊密結(jié)合的，理論需要實(shí)踐去驗(yàn)證。了解了本專業(yè)的發(fā)展方向，更有利于自己朝本方向努力。

參考文獻(xiàn)[1]康光華主編《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（模擬部分）第五版高等教育出版社[2]黃義源、林俊昌、陳達(dá)章、林杰才編著《電子線路基礎(chǔ)》1995年10月汕頭大學(xué)出版社[3]王振紅、張常年編著《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及綜合設(shè)計(jì)》2007年3月機(jī)械工業(yè)出版社[4]朱定華、陳林、吳建新編著《電子電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn)》2004年4月清華大學(xué)出版社

附錄I