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设计题目: 音响放大器设计 设计者： 学号：
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二 设计任务书
1. 设计课题
音响放大器设计
2. 功能要求
具有话音放大、音调控制、音量控制、电子混响、卡拉OK伴唱等功能
3. 已知条件
集成功率放大器LA4102一只，高阻话筒20KΩ一个(输出信号为5mv)，集成运算放大器LM324三只，10Ω/2W负载电阻一只，8Ω/0.1W扬声器一只，磁带录音机一台，电源电压+VCC为+9伏，VEE为-9伏。
4. 主要技术指标
额定功率： Po≥0.3W(g <3%)； 负载阻抗：R L =10Ω；
截止频率：fL=50Hz，fH=20kHz； 放大倍数：AVL=AVH≥20dB； 输入阻抗： Ri>>20KΩ。
5. 仪器设备
低频信号发生器EE1641B 1台 失真度测量仪 1台
晶体管毫伏表DA-16 1台 数字万用表UT2003 1只 双踪示波器COS5020或TDS210 1台 实验万能板 1块 直流稳压电源(双路输出) 1台 元器件及工具 1盒
6. 测量内容与要求
测量频率为1KHz时的输出功率P。及整机电压增益Av.
三 设计方案的选择与比较论证
方案一 ：采用锁环频率相合成技术外加音响放大器
采用锁相环频率合成技术，先用锁相环频率合成产生一定范围的频率，在通过传感器把接收到的频率信号转化音频信号。在通过低通滤波器把频率控制在音频所需要的频率范围。它的优点就是工作频率可调也可以达到很高的频率分辨率；缺点是要求使用的滤波器通带可变，实现很困难。具体方案如图1所示：
晶振 整形电路 R分频器 鉴相器 环路滤波压控振荡器 可变分频器 图1 锁环频率相合成技术框图
方案二：采用直接数字式频率合成器DDS技术外加音响放大器
采用直接数字式频率合成器(DDS)，是用RAM存储所需波形的量化信息，按照不同频率要求以频率控制字K为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存放在内存里。
DDS具有相对带宽很宽、频率转换时间极短、频率分辨率高等优点；另外，全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度也可实现程控。
但在方案中需要一块FPGA,一块双口RAM,那么设计的成本较高。同时电路也不好仿真。实现起来也比较困难。
方案三：采用直接给定的音频信号外加音响放大器
采用直接所定的音频信号，是由MP3现代音频信号设备，直接给音响放大器。此电路简单，其优点是：在音频信号具有直接给定的音频频率，在频率方面没有失真效果，而且具有混响器的效果。本次设计采用这种方案主要是因为：它的设计简单可靠，软硬可相互补充各自的缺点。同时音响效果也比较好。音响放大电路设计由三部分组成:混合前置放大模块，音调输出控制模块，功率放大模块。混合前置放大模块作用是将磁带放音机输出的音乐信号混合放大。音调输出控制模块作用是主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。功率放大模块作用是给音响放大的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。
话音放大器 电子混响器 磁带防音机 混合前置放大器 音调控制器 功率放大器
图2直接给定的音频信号外加音响放大器
综合分析采用此方案
四 原理说明
1．音响放大器的基本组成
音响放大器的基本组成框图如图2.1所示。各部分电路的作用如下。
图2.1 音响放大器组成框图
注:因时间原因和水平的限制,我们没有做出电子混响器,望见谅.但我们给出了那部分的原理图及实验电路图,供读者参考.
2.话音放大器
由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达20K（亦有低输出阻抗的话筒20，
200（欧姆）等），所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号（最高频率达到10KHz）。
3.电子混响器,
考虑到我们的双面板的大小,与初次使用PROTEL99布线能力,我们取消了其中含有电子混响器电路部分.由功能可以看出它对整个设计影响不大.
但这里我们还是作一个简单介绍:电子混响器是用电路模拟声音的多次反射,产生混响效
果,使声音听起来具有一定深度感和空间立体感. 其组成框图如图2.2所示。其中，集成电路BBD称为模拟延时器，其内部有由场效应管构成的多级电子开关和高精度存储器。在外加时钟脉冲作用下，这些电子开关不断地接通和断开，对输入信号进行取样、保持并向后级传递，从而使BBD的输出信号相对于输入信号延迟了一段时间。BBD的级数越多，时钟脉冲的频率越高，延迟时间越长。BBD配有专用时钟电路，如MN3102时钟电路与MN3200系列的BBD配套。电子混响器的实验电路如图2.3图所示,其中两级二阶低通滤波器(MFB)A1、A2滤去4kHz（语音）以上的高频成分，反相器A3用于隔离混响器的输出与输入级间的相互影响。RP1调节混响器的输入电压，RP2调级MN3207的平衡输出以以减小失真，RP3调节时钟频率，RP4控制混响器的输出电压。图中MN3207与MN3102各引脚的电压如下：
MN3207的电压/V 0.0 3.2 0.0 5.6 6.0 3.2 2.6 2.6
MN3107 的电压/V 6.0 3.2 0.0 3.2 3.2 3.2 2.8 5.6
引脚 1 2 3 4 5 6 7 8
图2.2 电子混响器组成框图
模拟电子技术课程设计-音响放大器设计
