立体声小功率音响电路

综合设计性实验-----简单音响电路的设计与实验 模拟电子技术设计性实验 立体声小功率音响电路设计方案 杨乐 2008405102 实验目的 了解音响系统的基本结构和原理。 学会设计简单的音响电路。 掌握Multisim 10软件的基础使用要求，学会简单的实验仿真。 掌握一种基本电源电路的原理和设计思路。 掌握功率放大电路的工作原理、特性和质量参数的测试方法。 对已经设计出的音响系统进行实验测量分析，得出基础参数值。 二、 实验说明 1、音响系统的组成框图 2、音响系统简介 1）电源电路 主要使用LM7809和LM7909三端稳压器，通过整流稳压电路的作用，输出放大器所需的工作电压，为电路供电。 2）前置放大器 主要使用8脚封装的NE5532 双电源供电，双端输出 前置放大器属于小信号低噪声放大器，选择并且把音频（AUX、MIC）信号放大至功率放大器所能接受的输入范围；进行各种音质控制，以美化声音。采用分离元件电路，为了减少噪声，静态工作点选取较低。前置放大器一般要求高输入阻抗，低输出阻抗，低噪声，低漂移，较高的增益，较宽的带宽，并采取较好的屏蔽，对电源要求也较高。 3）功率放大器： 主要采用8脚封装的TDA2822M小功率放大电路，双声道放大。 9V供电时，去负载8Ohm扬声器做负载，理论功率为1W，实验使用两个8欧姆扬声器做左右声道。 功率放大器采用集成，把前置放大电路输出的信号进一步放大，以驱动负载扬声器工作，使其发出声响。 三、实验要求 1.要求电源电路输出电压为正负9V直流电压，电流小于0.5A. 2.要求音响系统输出最大功率为2W的音响系统，负载电阻取8Ω。 实验原理 （一）.电源部分 （1）、拟定电路图 （2）、电路原理分析： 实验主要采用LM7809CT和LM7909三端集成稳压器构成的线性直流稳压电源。由于LM7812CT的输入端电压输入电压＜35V ，所以把实验室能提供的10V交流电整流，经过三端集成稳压器LM7809CT和LM7909，负载电阻上输出正负9V直流电压。 B.由于信号接地的不良耦合，在直流电源和接地之间接入CI、CI1、C0、C01退耦。 CI改善波纹电压，Co改善负载的瞬态相应。CI取0.33微法，C0取0.1微法。 C、RL1为负载电阻，取1K欧姆。 附：（LM7809CT 参数） 电路仿真 A.输入、输出电压情况 B.输入输出电压波形 （二）、前置放大器： （1）.电路原理图： 、电路原理分析： A、前置放大部分主要采用“运放之皇”的NE5532构成的同相比例运算放大电路。 原始模型如下。 电压放大倍数计算：AU = 1 + RF / R1 B、电路设置： 音频输入部分，用了一个电位器，平衡左右声场，电位器中间脚对输入并联了一个2.2K电阻，这个电阻的作用是改变声音变化的曲线，使音量变化在中间区域更加平稳，有利于左右平衡控制。 IC信号输入部分 用各一个1U电容串联2.2K电阻 对地用了一个47K电阻和一个100P电容。 低频下，由于C19 C20 的存在，对低频进行衰减 有高通的作用；高频下，由于C21 C22 的存在，这两个电容可以在频率高到一定程度的时候视为通路，所以，频率越高，电路对信号的衰减就越大，有低通的作用，这4个元件，可以视为一个高通率波加一个低通滤波，把信号限制在一个特定区域下.(20-20KHz) 计算 F=1/(2*π*R*C)(为了满足听觉 略大于人耳听觉范围即可) 放大电路采用的正向比例放大电路 R13 R15 以及另一个声道的R14 R16 为负反馈提供反馈信号得分压电组，控制 R13 R15 (或者R14 R16)的比例可以控制放大倍数，C25 C26为反馈网络的高频超前补偿电容，适当的补偿高频可以修正波形，比如方波冲过的情况，一般取值比较小，甚至不用。 D、NE5532外形、管脚示意图： E、NE5532内部结构示意图 （三)、 功率放大器： （1）、拟定电路图： （2）电路原理分析： 功率放大电路部分采用集成IC功率放大器TDA2822M。负载使用两个8欧姆扬声器，每个最大输出功率为1W。 左右声道两信号通过输入端输入，10K滑动变阻器调节音量平衡，另外两个小电阻缓解声音变化。从1脚和3脚输出。5脚和8脚为反馈端，确定响应频率的下限。输出端1微法电容和4.7欧姆电阻串联，作用是输出滤波，防止自激，提高音质。 单个输出端功率： 效率： （3） TDA2822M引脚特征 （4）TDA2822M原理图 （5）TDA2822M参数表 由表中可知，当供电电压为9V，负载为8 Ohm时候，输出功率为1W，所以实验采正负9V直流供电，双声道输出，额定功率为2W。 实验内容： 、把设计好的方案给老师审核。 进行Multisim 10实验简单仿真 调试：（过程） 1、调节电压部分元件，包括电阻电容等，观察输出电压波形。 2、调节前置放大电路，选择静态工作点，选择合适的电压放大倍数。 3、调节功率放大电路，配合前置放大电路根据声音效果以及波形输出情况，调节旁路元件，使其效果最佳。 、测量 A、测量音箱系统的频率特征: 选择Vi幅度适当（频率为1KHz），使示波器上的输出信号不失真并满幅显示,保持输入信号的幅度不变，逐步增加输入信号的频率，直到示波器上的波幅减小为原来的70%，此时的信号频率即为放大器上限频率 。保持输入信号的幅度不变，逐步减小输入信号的频率，直到示波器上的波幅减小为原来的70%，此时的信号频率即为放大器下限频率 。 并将结果填入表（1）。 表 （1） （Hz） （Hz） 记录 B、测量不失真的最大输入输出电压 UiL UiR UoL1 UoL2 UoR1 UoR2 失真时 C、计算最大输出功率 五、注意事项： 实验系统电源部分可根据实验室可以提供的电源临时改变参数。 2、注意元件的额定电压和功率，不允许超出。 一定要进行装置调试，使其符合预期的要求。 认真记录实验数据。 六、实验使用元件表 .仪器：示波器（V212）　　2、函数信号发生器（DF1641A） 3、双通道交流毫伏表（AS2294）　 4、台式数字万用表（VC8045） 模拟电子实验室低压交流电源 电子元件： 名称 型号 数量 备注 LM7809CT 1 三端集成稳压器 可以用7809 7909代换 LM7909CT 1 NE5532 1 作为前置放大器 8脚封装 TDA2822M 1 作为功率放大器 8脚封装 扬声器 2 8欧姆 2W 8脚 IC 座 2 用于焊接 音频插头、插座 1对 用于提取音源信号 实验板 1 15cm * 20cm 1K 2 电阻 2.2K 4 3.9K 2 47K 4 4.7K 4 10K 4 6.8K 2 20K 2 4.7 2 10 2 51K 2 可变电阻 10K 2 100K 2 500u 2 电容 330n 2 680u 2 100u 4 4.7u 2 15p 2 1u 2 22u 2 0.1u 2 220u 2 实验.仪器： 示波器 函数信号发生器 双通道交流毫伏表 台式数字万用表 设计体会 自己也学习电子线路有一段时间了，但是以前自学的时候总是达不到理论计算的程度，很多方面顾及不到。现在有老师系统的讲解和开展实验。我觉得进步了很多。 平时的实验都是对设计好的电路进行分析计算，从而掌握基本原理。但是设计性实验要求就不同了，自己要学会选择元件，然后组成电路，再进行分析计算，调试。刚开始的时候其中的每个部分都非常艰难，等现在设计完回头一看，真的长进太多了，我对这方面更感兴趣了。 此次设计方案拟定过程中，我又系统的学习了一些基础知识： 直流电源，包括滤波的不同方式和电压的稳定及调节 功率放大电路的概念及主要的分类，还有电路的主要参数的设计和估算方法。 集成预算放大电路 信号处理中的有缘滤波器 反馈电路的实质和用法及运用 学会用Multisim 10进行简单实验仿真，了解了其基本用法。