内蒙古大学电子设计竞赛 第 3 页
一、设计要求
指标 1、输入信号的电压为(5~10)mV,
2、带宽 20Hz~20KHz
3、负载 8Ω
题目要求:1、具有多频点音调调整功能
2、输出功率小于 2W(电源外接)
设计要求:1、提出合理的方案
2、列出工作计划或阶段
3、选用器件清单
4、所需仪器
二、设计思想
对于弱音频交流信号,首先用带通滤波电路将人耳听觉范围以外的干扰信号(20HZ 以下,
20KHZ 以上)滤去,因为我国的电源频率是 50HZ,所以我们设计了一个带阻滤波器将 50HZ 的
电源干扰信号滤去。然后,由音调控制电路提升或衰减高,中,低音以适合个人的喜好。最后功
放电路将其功率放大,推动喇叭放出声音,设计出满足要求的电路。此电路使用的直流电压源全
部是±18V 的,因此我们设计了一个配套的±18V 电源。此电源将 220V 的交流市电转换成 18V
的直流电压供电路使用.最终我们设计的电路由以下四部分组成:基本功率放大电路、滤波器电路、
音调调整电路和电源电路的设计。
三、电路设计计划与阶段
第一阶段:资料收集。通过图书馆、网络等查有关音频放大电路的相关知识,为后期的电路设
计做好充分的知识准备工作。
第二阶段:电路设计及调试。通过第一阶段所收集的相关资料和所学过的《模拟电路》和《电
路 CAD》知识进行最初的功率放大电路设计,完成基本功率放大电路的设计,并在此基础上进行
电路扩展,如在电路中加入滤波电路,加入音调调整电路,电源等电路,然后进行电路调试,使其
满足给定的各项要求。
第三阶段:硬件仿真和 PCB 板的制作。通过第二阶段得到了满足要求的设计电路,然后利用
PROTUS 软件进行电路板的制作,最后在进行电路板的仿真与测试,完成设计功能
四、单元电路设计过程
1、功率放大器的设计
放大电路包括前置放大电路及功率放大电路集成运放构成前置放大电路,为提高其输入电阻
和共模抑制性能,减少输出噪声,采用同相放大电路结构。为了尽可能保证不失真放大,采用两
级运放电路。为提高整个低频功放电路的直流稳定性,电路实行直流负反馈。采用互补复合管推
挽输出电路,着对提高线性、降低波形失真都有作用。此电路的可调节性好,对于符合要求的不
同晶体管均可调节。5mV~10 mV 的小信号经过 U1、U2 两个运放放大一千倍左右,使其达到所
要求的电压幅值,再经过 Q1、Q2 及二极管和电阻组成的功放电路将功率放大,并加到负载上。
为了使输出电压达到 5.8V 以上,集成运放的放大倍数以及最大输出电压幅值必须足够大。电路图
设计如下图: