电脑多媒体音响系统设计.doc

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1、山 东 科 技 大 学课 程 设 计 任 务 书 专业 班学生 一、 课程设计题目： 电脑多媒体音响系统设计 二、 设计原始资料：课程设计指导书；华成英.模拟电子技术.北京:高等教育出版社；输出功率10W； 频率响应 30HZ18KHZ；失真度1% （1W，18KHZ）；计算机声卡输出信号（左、右声道）。三、设计应解决下列各主要问题： 1音频功放电路设计； 2基本电路设计； 3音频控制电路设计； 4 研究计算机仿真结果并进行分析。 四、设计说明书应附有下列图纸： 编写设计说明书（包括方案论证单元电路设计及元器件参数计算）；绘制总体电路原理图；计算机仿真实验验证（仿真实验原理图、波形图以及实验分

2、析）。 五、命题发出日期： 2014.6.4 设计应完成日期： 2014.7.4 设计指导教师（签章） 崔保春 总体方案选择的论证:本次实验主要通过对电脑多媒体音响系统的设计，来了解音响放大器的组成，掌握音响放大器的设计方法，学会综合运用所学的知识对实际问题进行分析和解决。音响放大器的基本组成如图1-1所示从上图可以看到，音响放大器主要由音调控制器和功率放大器电路组成。设计时先确定整机电路的级数，再根据各级的功能及级数指标要求分配各级电压增益，然后分别计算各级电路的参数，通常从功放级开始向前级逐级计算。本题需要设计的电路为音调控制器和功率放大器。根据题意的要求，可得各级的增益分配如图1-2所示

3、最后，根据上图的增益分配，调节各个放大级的参数，便设计出理想的音响放大器了。单元电路的设计1、 音调控制器常用的音调控制电路有三种：（1）衰减式RC音调控制电路，其调节范围较宽，但容易产生失真；（2）反馈型电路，其调节范围小一些，但失真小；（3）混合式音调控制电路，其电路较复杂，多用于高级收录机中。为了使电路简单、信号失真小，我们采用反馈型音调控制电路。反馈型音调控制电路的原理图如图1-3所示。图中，和是由组成的网络。因为集成运放A的开环增益很大，所以： （2-2）当信号频率不同时，和的阻抗值也不统，所以随频率的变化而变化。假设和包含的元件不同，可以组成四种不同形式的电路，如图1-4所示。在图

4、1-4（a）中，可以得到低音提升；在图1-4（b）中，可以得到高音提升；在图1-4（c）中，可以得到高音衰减；在图1-4（d）中，可以得到低音衰减；如果将图1-4所示的四种电路形式组合在一起，得到反馈型音调控制电路，如图1-5所示。根据的表达式可知，、的阻值一般取到几千欧到几百欧。现取，有，。取标称值，则，。由前述的假设条件可得，由于在低音时，音调控制电路输入阻抗近似为，所以级间耦合电容可取。2、功率放大电路由于集成功放芯片LM386的实际内部电路较为复杂，只能采用其电路原理图来仿真，我们采用与LM386工作原理相同的OTL功放，其电路如图1-6所示。（1）按上图连接电路，并将其保存为电路文件

5、（2）调试电路，是静态时Vk=1/2Vcc 在没有交流信号输入的情况下，调节可调电位器R2的大小，同时利用虚拟万用表测试功放电路点K对敌直流电压，使其等于1/2Vcc，记录此时所对应的R2的大小。 R2= 14k （3）交越失真的观察在电路中将二极管D1,D2端接，从输入Vi加入1KHZ的交流正弦信号，用示波器观察输出电压Vo的波形，可以看到明显的交越失真。记录输出波形。（4）最大不失真输出电压和输入灵敏度的测量在输入端Vi加入1Khz的交流信号，用示波器观察输出电压Vo的波形，如输出波形出现交越失真，调节电位器R3.逐渐增大输入信号，测量最大不失真输出电压Vom的大小，结果填入表2-1。音响放大器输出额定功率所需的输入电压（有效值）称为输出灵敏度Vs。在输入端Vi加入1Khz的交流正弦信号，用示波器观察输出电压Vo的波形。逐渐增大输入信号，当输入电压达到最大不失真值Vom时，此时所对应的输入电压的大小（有效值），即为电路的输入灵敏度，将结果填入表2-1. 表2-1 功放电路的输入灵敏度Vom（V）输入灵敏度Vs（mV）测量值4.33616