【电子技术实验理论】语音放大电路
實驗內容
本實驗設計和制作一個具有麥克風、音頻合成和功率放大功能的音頻功率放大器。 要求:
前置放大電路：
- 輸入信號：Uid < 10mV
- 輸入阻抗：Ri > 100KQ
- 共模抑制比：Kcm 60dB
- 有源帶通濾波電路
- 帶通頻率范圍：300Hz-3000Hz
功率放大電路
- 最大不失真輸出功率： RmA 5W
- 負載阻抗：R=4Q
- 電源電壓：+5V, +12V
實驗目的
通過本實驗熟悉小信號電壓放大器、放大器運算電路、功率放大器、直流穩壓電源的工作原理和設計方法。同時通過同學們自己焊接實際電路，提高動手能力。
實驗原理
本實驗設計一個具有如下功能的音頻功率放大電路：
將來自麥克風的音頻信號線性放大， 然后和來自其它音源的音樂信號混合， 混合后的信
號經過前置放大進行電壓放大，然后經過功率放大推動揚聲器工作。
1. 線性放大電路
電路說明:
- 電路C1 的作用是濾除高次諧波干擾
- C1是耦合電容 ，阻直通交，對于交流信號相當于短路
- G的作用是防止放大器自激設置電容
所以電路可以簡化成這個樣子
2. 音頻混合電路
G和G也是耦合電容，阻直通交，對于交流信號相當于短路;
前置放大電路所接收的信號一般為有用信號與躁聲信號的疊加信號， 其中有用信號可能僅有若干毫伏，而共模躁聲信號可能高達幾伏， 因此，前置放大電路必須設計成一個高共模抑制比、低漂移、高輸入阻抗的小信號放大電路。
4. 功率放大電路
- 功率放大電路的主要作用是向負載提供功率,要求輸出功率盡可能大， 轉換效率盡可能高，非線性失真盡可能小。
- 功率放大電路的形式很多，
- 有雙電源供電的 OCLM補對稱功放電路，
- 單電源供電的 OTL功放電路，
- BTL橋式推挽功放電路和變壓器耦合功放電路等。
- 另外， 目前集成功放發展也很迅速， 現在TDA200麻列五端單片集成功放性能優良， 功能齊全，并附有各種保護、消躁電路，使外接元件大大減少，
- 而且，便于安裝，所以，應用已相當廣泛。 讀者可以根據要求與實驗條件自選電路。
- 系統工作需要的直流電源由電源模塊提供。直流穩壓電源原理框圖及波形圖
- 1） 電源變壓器 將市電交流電壓轉換為符合整流需要的幅值較低的交流電壓。
- 2） 整流電路 利用整流元件，將正弦交流電壓變為單向脈動電壓。
- 3） 濾波電路 利用電容、電感元件將直流脈動電壓中的諧波成分濾除掉，使之變為比 較平滑的脈動直流電壓。
- 4） 穩壓電路 穩壓電路的作用是使直流輸出電壓基本不受電網電壓波動或負載變動的 影響。
貫穿本次實驗主要內容是“放大”，和模擬電子技術基礎內容相同。什么是放大？如何
正確理解電子電路的放大？
- 從電子學的概念看：放大的本質是能量的控制和轉換。 放大的基本特征是功率放大。能夠控制能量的元件叫做有源器件。放大電路的基本要求是不失真。
- 其他概念
建立工程化的概念， 多和實際相聯系。如電阻的阻值，其實是在其標稱值某個范圍內變 化的，并不等同于標稱值。實驗調試中會遇到很多問題，如外部干擾等等，具體問題具體分析。
麥克風簡介
學名為傳聲器，由Microphone翻譯而來。傳聲器是將 聲音信號轉換為電信 號的能量轉換器件，也稱 話筒，麥克風，微音器。
目前，市場上銷售的麥克風主要分為兩大類：
動圈式話筒
- 其主要特點是音質好，不需要電源供給，但價格相對較高。
駐極體話筒
- 其特點是耐用，靈敏度較高， 需要1.5?3V的電源供給，音質比同價位的動圈式話筒要差一些。 但其價格相對較低， 適合作播音麥克風。
動圈式話筒工作原理：
動圈式話筒用的是電磁感應的原理：
- 聲音的震動帶動在磁場中的線圈震動， 這一震動將切割磁感線，產生感應電流
- 從而將聲音信號轉變為電流信號。優點是：音質好，不需要電源供給。
- 駐極體傳聲器有兩塊金屬極板
- 其中一塊表面涂有駐極體薄膜（多數為聚全氟乙丙烯）將其接地，另一極板接在場效應晶體管的柵極上
- 柵極與源極之間接有一個二極管。 當駐極體膜片本身帶有電荷，表面電荷地電量為 Q,板極間地電容量為C,則在極頭上產生地電壓U=Q/C
- 當受到振動或受到氣流地摩擦時，由于振動使兩極板間的距離改變，即電容 C改變，而電量Q不變，就會引起電壓的變化。電壓變化的大小，反映了外界聲壓的強弱
這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率，這就是駐極體傳聲器的工作原理。
電容式麥克風工作原理：
- 電容式麥克風的膜片多采用聚全氟乙丙烯， 其濕度性能好，產生的表面電荷多， 受濕度影響小。
- 由于這種傳聲器也是電容式結構， 信號內阻很大，為了將聲音產生的電壓信號引出來并加以放大，其輸出端也必須使用場效應晶體管。
- 優點：保真度好。 放大的概念和放大電路的主要性能指標
放大的概念
用小的變化量去控制一個較大的量的變化。要求不失真的“線性放大” 。
- 放大電路利用 晶體管實現能量的控制與轉換
- 放大作用的實質就是有源器件的電流、 電壓或功率的控制作用。輸出的較大能量來自于直流電源 Vcc,而不是有源器件。
- 放大電路中能夠控制能量轉換的元件稱為有源元件（如晶體管、場效應管、集成運算放大電路）
放大電路的組成
擴音機示意圖：
一般包含電壓放大電路和功率放大電路
- 電壓放大電路將微弱電壓加以放大從而推動功率放大電路
- 通常工作在小信號狀態。 功率放大電路輸出較大的功率，推動執行元件，工作在大信號狀態。
- 衡量放大電路的放大能力， 定義為輸出變化量與輸入變化量之比。
- 根據輸入量與輸出量的不同，將放大電路分為四種類型：
- 電壓放大電路
- 電流放大電路
- 互導放大電路
- 互阻放大電路
電壓放大電路基本示意圖（輸入量與輸出量都是電壓）
- R表明放大電路從信號源索取電流或電壓的能力。R越大,電流越小，U越接近US ,信號電壓US損失越小。
- 信號電壓US損失越小,要求輸入電阻盡量大,以保證信號源電壓損失盡可能小。
- 輸入信號源是內阻很大的電流源時，要求輸入電阻盡量小,以保證信號源電流盡可能多流進放大電路。
- 利用R和R可以求出電壓增益與源電壓增益的關系式
輸出電阻 R0
- R表明放大電路的帶負載能力 （指負載變化時輸出電壓的變化情況）。
- Ro越小，放大電路帶電壓負載的能力越強。 （Ro小，R變化時，UO變化小）
- 放大電路的輸出量為電壓，要求輸出電壓盡量不受負載變化影響,電路的輸出電阻應盡量小。
- 放大電路的輸出量為電流，要求輸出電流盡量不受負載變化影響,電路的輸出電阻應盡量大。
R、R是為描述電路在相互連接時彼此之間產生影響而引入的參數。
4.通頻帶fbw
是用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力的技術指標
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【电子技术实验理论】语音放大电路的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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