集成电路音响放大器课程设计报告

设计一音响放大器，要求具有音调输出控制，对话筒的输入信号进行扩音。 2）以集成功放和运放为核心进行设计 3）指标： 已知：VCC=+9V，话筒模拟输入电压为5mV，负载RL=8欧姆 频率范围：40Hz~10KHz 音调控制特性：1KHz处为0分贝，100Hz~10KHz处有上下12分贝的调节范围。 增益：大于20分贝。 额定输出功率：大于等于1W 音响放大器设计报告 在本课程设计中，我们将探讨如何设计一个音响放大器，该放大器需要具备音调输出控制功能，并能对话筒输入的微弱信号进行有效的放大。设计的核心是集成运算放大器（简称运放）和集成功率放大器。目标是创建一个在40Hz至10KHz频率范围内工作的放大器，具有1KHz处为0分贝的基本音调特性，以及在100Hz到10KHz范围内12分贝的音调调节范围。此外，增益要求大于20分贝，额定输出功率应大于等于1W。 我们需要了解集成功率放大器的工作原理，包括其内部电路结构。这种放大器通常用于音频系统的最后阶段，以驱动扬声器，因此需要足够的输出电流和功率。例如，LM386是一种常用的低电压通用型集成功率放大器，其特点是具有较高的电压增益，可以通过调整外部元件来适应不同的应用需求。在设计中，我们可能会采用R11=20KΩ这样的电阻值来设定电压增益。 音调控制器是音响放大器的重要组成部分，它通过改变不同频率下的增益来实现音调的高低调节。在本案例中，我们设定fLx=100Hz，fHx=10kHz，x=12dB。利用特定的频率关系公式，可以计算出转折频率fL1和fH2，从而实现所需的音调范围。 话音放大器与混合前置放大器设计是音响放大器的前端，主要负责将话筒的微弱信号放大并进行预处理。这部分通常包含同相放大器，如图9所示，它提供高输入阻抗，适合与高阻抗话筒配合，同时具有一定的放大倍数。 额定功率的计算是衡量音响放大器性能的关键指标。当放大器在不超过一定失真率（如5%）的情况下，能够提供的最大功率即为额定功率。这涉及到负载阻抗RL、最大不失真电压Vo和电源电压VCC的计算。在实际测量过程中，需要通过逐渐增大输入电压，观察输出电压是否出现失真，以确定最大输出电压和额定功率。 音调控制特性是通过改变不同频率的增益来实现的，通常在1kHz处设置为参考点（0dB）。然后，分别测量低频和高频特性，通过调整电位器的位置，记录不同频率下的电压增益，最终绘制出音调控制曲线。 频率响应是评估放大器能否在整个工作频率范围内保持稳定增益的关键。我们需要测量在低频截止频率fL和高频截止频率fH处，相对于1kHz时的电压增益下降3dB的情况。 音响放大器设计涉及多个方面，包括功率放大器的选择与配置、音调控制电路的设计、话筒信号的放大、频率响应的优化以及额定功率的计算。通过这样的课程设计，学生不仅能深入理解音频放大器的工作原理，还能锻炼实际操作和问题解决的能力。