1、模擬電路課程設計指導書福州大學物理與信息工程學院一.模擬電子電路設計方法21、總體方案的設計與選擇32 .單元單路的設計與選擇33 .元器件的選擇與參數計算44 .總體電路圖設計75 .電子電路的安裝與調試96 .設計報告的撰寫14設計一1W擴音機課程設計15設計二音響放大器設計20設計三程控放大器設計23設計四函數信號發生器電路設計24.模擬電子電路設計方法電子電路設計一般包括擬定性能指標、電路的預設計、實驗和修改設計等環節。衡量設計的標準：工作穩定可靠，能達到所要求的性能指標，并留有適當的余量；電路簡單、成本低、功耗低；所采用元器件的品種少、體積小且貨源充足;便于生產、測試和修改等。電子電

2、路設計一般步驟如圖1-1所示圖1-1電子電路設計一般步驟由于電子電路種類繁多，千差萬別，設計方法和步驟也因情況不同而有所差異，因而上述設計步驟需要交叉進行，有時甚至會出現多次反復。因此在設計時,應根據實際情況靈活掌握。1、總體方案的設計與選擇設計電路的第一步就是選擇總體方案，所謂選擇總體方案是根據設計任務、指標要求和給定的條件，分析所要求設計電路應完成的功能，并將總體功能分解成若干單元，分清主次和相互的關系，形成若干單元功能模塊組成的總體方案。該方案可以有多個，需要通過實際的調查研究，查閱有關的資料或集體討論等方式，著重從方案能否滿足要求、結構是否簡單、實現是否經濟可行等方面，對幾個方案進行比

3、較和論證，擇優選取。對選用的方案，常用方框圖的形式表示出來。選擇方案應注意的幾個問題：應當針對關系到電路全局的問題，開動腦筋，多提些不同的方案，深入分析比較，有些關鍵部分，還要提出各種具體電路，根據設計要求進行分析比較，從而找出最優方案。要考慮方案的可行性、性能、可靠性、成本、功耗和體積等實際問題。選定一個滿意的方案并非易事，在分析論證和設計過程中需要不斷改進和完善，出現一些反復是在所難免的，但應盡量避免方案上的大反復，以免浪費時間和精力。2 .單元單路的設計與選擇在確定了總體方案，畫出詳細框圖之后，便可進行單元電路設計。任何復雜的電子電路，都是由若干簡單功能的單元電路組成的，這些單元電路的性

4、能指標往往比較單一。在明確每個單元電路的技術指標后，要分析清楚單元電路的工作原理，設計出各單元的電路結構形式，盡量采用學過的或者熟悉的單元電路，要善于通過查詢資料，分析研究一些新型電路，開發利用新型器件，亦可在與設計要求相近的電路基礎上進行適當改進或進行創造性設計。設計單元電路的一般方法和步驟：(1)根據設計要求和已選定的總體方案的原理框圖，確定對各單元電路的設計要求，必要時應詳細擬定主要單元電路的性能指標。注意各單元電路之間的相互配合，但要盡量少用或者不用電平轉換之類的接口電路，以簡化電路結構、降低成本。(2)擬定出各單元電路的要求后應全面檢查一遍，確實無誤后方可按一定順序分別設計各單元電路

5、。(3)選擇單元電路的結構形式。一般情況下，應查閱有關資料，以豐富知識，開闊眼界，從而找到使用的電路。當確實找不到性能指標完全滿足要求的電路時，也可以選用與設計要求比較接近的電路，然后調用電路參數。各單元之間要注意在外部條件、元器件使用、連接關系等方面的配合，盡可能減少原件的數量、類型、電平轉換和接口電路，以保證電路最簡單、工作最可靠、經濟實用。各單元電路擬定后應全面地檢查一次，看每個單元各自的功能是否能實現，信息是否暢通，總體功能是否滿足要求，如果存在問題必須及時做出局部調整。3 .元器件的選擇與參數計算(1)元器件的選擇選擇元器件只要清楚“需要什么”和“有什么”，問題就好解決了。所謂“需要

6、什么”是指根據具體問題的要求選擇方案，需要什么樣的元器件，即每個元器件各應具有哪些功能和什么樣的性能指標；所謂“有什么”是指哪些元器件，哪些在市場上買得到，他們的性能如何、價格如何、體積多大等。眾所周知，電子元器件的種類繁多，而且不斷的出現新產品，這就需要用戶經常關心元器件的新信息和新動向，多查閱資料。集成電路的選擇集成電路的廣泛運用，不僅減少了電子設備的體積和成本，提高了可靠性，使安裝調試和維修變得比較簡單，而且大大簡化了電子電路的設計。但是，并不是采用集成電路就一定比采用分立元器件好。有時功能相當簡單的電路，只要用一只二極管或三極管就能解決問題，若采用集成電路反而會使問題復雜化，而且增加成

7、本。但在一般的情況下，應優先選用集成電路，必要時可畫出兩種電路進行比較。集成電路的種類繁多，選用方法一般是“先粗后細”，即先根據主體方案考慮應選用什么功能的集成電路，再進一步考慮它的具體性能，然后再根據價格等因素選用什么型號。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實現設計方案，而且要滿足功耗、電壓、溫度、價格等多方面的要求，而且應考慮封裝方式。集成電路常見的封裝方式有雙列直插式、扁平式和直立式三種（其他封裝形式還有：引線載體式、無引線載體式、鋸齒雙列式等十余種），一般盡可能選用雙列直插式，因為這種封裝易更換。選用集成電路時，還應盡量選擇全國集成電路標準化委員會提出的優選集成電路系列中的產品。電阻器

8、的選擇電阻器除阻值和功耗等參數以外，還應從以下幾方面進行考慮：掌握所設計電路對電阻器的特殊要求，所謂特殊要求是指對高頻特性、過載能力、精度、溫度系數等方面的技術要求。優先選用通用型電阻器，因為此類電路價格低、貨源足。根據電路的工作頻率要求，選用相應的電阻器。各種電阻器由于他們的結構與制造工藝不同，分布參數也不同。RX型繞線電阻器的分布電容和分布電感較大，僅用于工作頻率低于50KHz的電路中；RH型合成膜電阻器的RS型有機實心電阻器的工作頻率在數十MHz&右；RT型碳膜電阻器的工作頻率可達100MHzRJ型氧化膜電阻器的工作頻率可高達數百MHz按照電路對溫度穩定性的要求，選擇溫度系數不同

9、的電阻器。在實際的電路中，有時需要選用正（或負）溫度系數的電阻器作為溫度補償元件。在高增益前置放大電路中，應選用噪聲電動勢小的電阻器。RJ型、RX型電阻器以及RT型電阻器均具有較小的噪聲電動勢。所選電阻器的額定功率必須大于實際承受功率的兩倍電容器的選擇選擇電容器除容量和耐壓等主要參數外，還應從以下幾個方面進行考慮：a.合理確定對電容器精度的要求。在延時電路、音調控制電路、濾波器以及接收機的本振電路和中頻放大電路中，對某些電容器的精度要求較高或很高，應選用高精度的電容器來滿足電路的要求。而在旁路、去耦合、低頻耦合等電路中對電容及精度無很嚴格的要求，因此，僅需按設計值選用相近的容量或稍大容量的電容

10、器。b.注意所設計電路對電容器絕緣電阻和損耗角正切值tan6的要求。絕緣電阻小的電容器，漏電流則較大，漏電流產生的功率損耗將使電容器發熱升溫，從而導致漏電流進一步上升，輕則是電路性能惡化，重則是電容器失效甚至爆炸。對在高溫和高壓下工作的電阻器尤其要注意絕緣電阻參數。在保持采樣電路和電橋電路中作為橋臂使用的電容器，其絕緣電阻值的高低將直接影響測量精度。電容器的損耗有時也直接影響到電路性能，在震蕩電路、中頻回路和濾波器等電路中，要求tan6盡可能小，以提高電路的品質因數Qc.注意對電容器高頻特性的要求。在高頻應用時某些電容器不可忽視的自身電感、引線電感和高頻損耗，會使電容器自身頻率下降，導致電路不

11、能正常工作。有時為了解決電容器自身分布的影響，常在自身等效電感較大的電容器的兩端并接一個自身等效電感很小的小容量電容器。電位器的選擇。電位器的主要參數有標稱電阻、精度、額定功率、電阻溫度系數、阻值變化規律、噪聲、分辨率、絕緣電阻、耐磨壽命、平滑性、零位電阻、起動力矩、耐潮性等。具制作材料、結構形式和調節方式繁多，選用時應根據設計電路的要求確定。選擇電位器的結構形式和調節方式。在電視機及許多測量儀器中，電源開關和亮度（或音量）、靈敏度的控制常要求用一個旋鈕來實現，這是可選用帶開關的電位器；在校正電路中，可選用緊鎖型電位器；在計算機伺服系統及某些精密儀器中，常選用多圈電位器；在晶體管放大器的偏置電

12、路中，可選用半可調型電位器。選擇電位器的阻值變化規律。為了適應各種不同的用途，電位器的阻值變化規律通常做成三種，即直線式、對數式、反對數式（亦稱指數式）。直線式電位器可用于示波器和電視接收機總控制示波管和顯像管的聚焦和亮度。在穩壓電源的取樣電路中，也可選用直線式電位器。止匕外，直線式電位器還可用于晶體管電路中工作點的調節，接收機AGO1壓的控制以及電視機中幀線性、幀幅、行同步、幀同步等的調節；反對數電位器阻值在轉角較小時變化較大，以后逐漸變小。這種變化規律使用于音調調制電路以及電視機中對比度的調節。對數式電位器可用于音響設備、收音機及電視機的接收機的音量控制電路中。因為人耳對聲音響度的聽覺特性

13、是符合對數規律的，即在聲音微弱時，若聲音響度稍有增加，人耳的感覺十分靈敏，但當聲音增大到一定程度，再繼續增大聲音響度，人耳的反映反而比較遲鈍了。音量電位器選用對數式阻值變化規律，恰可與人耳的聽覺特性相互補償，使音量電位器轉角從零開始逐漸增大時，人對音量的增加有均勻的感覺。分立元器件的選擇分立元器件包括二極管、三極管、場效應管、品閘管等，選擇器件的種類不同，注意事項也不同。例如三極管，應考慮是PNPt還是NPNt,是大功率管還是小功率管，是高頻管還是低頻管，并注意管子的電流放大倍數、擊穿電壓、特征頻率、靜態功耗等是否滿足電路設計的要求。(2)分立元器件的參數計算單元電路的結構、形式確定以后，需要

14、對影響技術指標和參數的元器件進行計算。這種計算有的需要根據電路理論進行，有的需要按照工程計算方法，有的可用典型電路參數或經驗數據。選用的元器件參數值最終都必須采用標稱值。計算電路參數時應注意如下問題：各元器件的工作電流和工作電壓、頻率的功耗都應在允許的范圍內，并留有適當的余量，以保證電路在規定的條件下能正常工作，達到所要求的性能指標。對于環境溫度、交流電網電壓等工作條件，計算參數時應按最不利的情形考慮。設計元器件的極限參數時，必須留有足夠的余量，一般按1.5倍考慮，例如,如果實際電路中的三極管的VCE的最大值為20V,挑選三極管的時候按V(BR)CE©=30V考慮。電阻值應在常用電阻

15、標稱值系列內，并根據具體情況選擇電阻的品種。電解電容數值在常用的電容標稱值系列內，并根據具體情況正確選擇電容的品種。保證電路性能的前提下，盡可能的設法降低成本，減少元器件的品種、功耗和體積，并為安裝調試創造有利條件。在滿足性能指標和上述各項要求的前提下，應優先用現有的或容易買到的元器件，以節省時間和精力。應把根據計算所確定的各參數值標在電路圖中適當的位置。4 .總體電路圖設計設計好電路以后，應畫出總體電路圖。總電路圖是進行實驗和印制電路板設計制作的主要依據，也是進行生產、調試、維修的依據，因此畫好一張總電路圖非常重要。畫電路圖的一般方法畫總電路圖應注意信號的流向，通常從輸入端或信號源畫起，由左

16、向右或由上到下按信號的流向依次畫出各單元電路。但一般不要把電路畫成很長的窄條，必要時可按信號流向的主要通道依次把各單元電路排成類似字母"U的形狀，他的開口可以朝左，也可以朝向其他方向。盡量把電路圖畫在一張圖上，如果電路比較復雜，一張圖畫不下，應把主電路圖畫在同一張圖上，而把一些比較獨立或次要的部分，（例如直流穩壓電壓）畫在一張或幾張圖上，并用適當的方式說明各圖之間的信號聯系。電路中所有的連線都要表示清楚，各元器件之間的絕大部分連線應在圖上直接畫出。連線通常畫成水平線或豎線，一般不畫斜線。互相聯通的交叉線，應在交叉處用圓點標出。連線盡量要短。電源一般只標出電源電壓的數值（例如+5V,+

17、15V,-15V）。電路圖的安排要緊湊、協調。疏密恰當，避免出現有的地方畫得很密，有的地方卻空出一大塊。總之，要清晰明了，容易看懂，美觀協調。電路圖中的中大規模集成電路，通常用方框圖表示。在框中標出它的型號，框的邊緣兩側標出每根連線的功能名稱和管腳號。除中大規模器件，其余元器件的符號應當標準化。集成電路器件的管腳較多，多余的管腳應作適當處理。如果電路比較復雜，設計者經驗不足，有些問題在畫出總體電路之前難以解決，可以先畫出總電路圖的草圖，調整好布局和布線之后，再畫出正式的總電路圖。以上只是總電路的一般畫法，實際情況千差萬別，應根據具體情況靈活掌握。審圖因為在設計過程中有些問題難免考慮不周，所以在

18、畫出總電路圖后，要進行全面審核，審圖時應注意以下幾點：先從全局出發，檢查總體方案是否合適，有無問題，再檢查各單元電路的原理是否正確，電路形式是否合適；檢查各單元電路之間的配合有無問題；檢查電路圖中有無繁瑣之處，是否可以化簡；要特別注意電路圖中各元器件是否工作在額定值范圍內，以免實驗時損壞；解決所發現的全部問題后，若改動較多，應當復查一遍。5 .電子電路的安裝與調試電子電路的安裝與調試在電子電路實踐和電子工程技術中都占有非常重要的地位。它是把理論付諸于實踐的階段，也是將理論電路轉化為實際電路和電子設備的過程。這一過程的實現，為電子技術在人類的社會生活和生產實踐中發揮巨大作用提供了實現性和可能性的

19、保證，同時，這一過程也是對理論設計的檢驗、修改和完善。(1)電子電路的安裝簡單的電子電路安裝可在接插板(面包板)上完成。較復雜的電子電路需制作專門的印刷電路板，還必須考慮電路的布局、焊接、組裝等工藝。無論采用哪種方法均應注意一下幾個方面：所有元器件在組裝前應盡可能全部測試一遍，以保證所用元器件均合格。所有集成電路的組裝方向要保持一致，以便于正確布線和差線。組裝分立元件時應使標志朝上或朝向易于觀察的方向，以便于查找和更換。對于有極性的元件，如電解電容器、二極管等，組裝時一定要特別注意，切勿搞錯。為了便于查線，可根據連接線的不同作用選擇不同顏色的導線，一般習慣是正電源用紅色線，負電源用藍色線，地線

20、用黑色線信號線用黃色線等。連線盡量做到橫平豎直，連線不允許跨接在集成電路上，必須從其周圍通過。同時應盡可能做到連線不互相重疊、不從元器件上通過。正確的組裝方法和合理的布局，不僅可使電路整齊美觀、工作可靠，而且便于檢查、調試和排除故障。如果能在組裝前先擬定出組裝草圖，則可獲得事半功倍的效果、使組裝既快又好。電子電路的調試電子電路的調試在電子工程中占有重要地位，是對設計電路的正確與否及性能指標的檢測過程，也是初學者實踐技能培養的重要環節。調試過程時利用符合指標要求的各種電子測量儀器，如示波器、萬用表、信號發生器、頻率計、邏輯分析儀等，對安裝好的電路或電子裝置進行調整和測量，以保證電路或裝置正常工作

21、，同時，判別其性能的好壞，各項指標是否符合要求等。因此，調試必須按一定的方法和步驟進行。調試的方法和步驟不通電檢查電路安裝完畢后，不要急于通電，應首先認真檢查接線是否正確，包括多線、少線、錯線等，尤其是電源線不能接錯或接反，以免通電后燒壞電路或元器件。查線的方式有兩種：一種時按照設計電路接線圖檢查安裝電路，在安裝好的電路中按電路圖一一對照檢查連線；另一種方法是按實際線路，對照電路原理圖按兩個元件之間的連線去檢查。無論哪種方法，在檢查中都要對已經檢查過的連線做標記。使用萬用表對檢查連線很有幫助。直觀檢查連線檢查完畢后，直觀檢查電源、地線、信號線、元器件接線端之間有無短路，連線處有無接觸不良，二極

22、管、晶體管、電解電容等有極性元器件引線端有無錯接、反接，集成塊是否插對。通電檢查把經過準確測量的電源電壓加入電路，但暫不接入信號源信號。電源接通之后不要急于測量數據和觀察結果，首先要觀察有無異常現象，包括有無冒煙、有無異常氣味、觸摸元件是否有發燙現象、電源是否短路等。如果出現異常，應立即切斷電源，排除故障后方可重新通電。分塊測試調試包括測試和調整兩個方面。測試是在安裝后對電路的參數及工作狀態進行測量，調整則是在調試的基礎上對電路的結構或參數進行修正，使之滿足設計要求。為了使測試能夠順利進行，設計的電路圖上應標注出各點的電位值、相應的波形以及其他參考數值。調試方法有兩種。第一種是采用邊安裝邊調試

23、的方法，也就是把復雜的電路按原理圖上的功能分塊進行調試，在分塊調試的基礎上逐步擴大調試的范圍，最后完成整機調試，采用這種方法能及時發現問題和解決問題，這是常用的方法，對于新設計的電路更為有效。另一種方法是整個電路安裝完畢后，實行一次性調試。這種方法適用于簡單電路或定型產品。這里僅介紹分塊調試。分塊調試是把電路按功能分成不同的部分，把每個部分看成一個模塊進行調試。比較理想的調試程序是按信號的流向進行，這樣可以把前面調試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的聯調創造條件。分塊調試分為靜態調試和動態調試。靜態調試一般指在沒有外加信號的條件下測試電路各點的電位，如測試模擬電路的靜態工作點，數字電路

24、的各輸入、輸出電平及邏輯關系等，將測試獲得的數據與設計值進行比較，若超出指標范圍，應分析原因，并進行處理。動態調試可以利用前級的輸出信號作為后級的輸入信號，也可以利用自身的信號來檢查電路功能和各種指標是否滿足設計要求，包括信號幅值、波形的形狀、相位關系，頻率、放大倍數、動態輸出范圍等。模擬電路比較復雜，而對數字電路來說，由于集成度比較高，一般調試工作量不大，只要元器件選擇合適，邏輯關系就不會有太大的問題。把靜態和動態的測試結果與設計的指標進行比較，經進一步分析后對電路參數實施合理的修正。e.整機聯調對于復雜的電子電路系統，在分塊調試的過程中，由于是逐步擴大調試范圍，故實際上已完成了某些局部聯調

25、工作。只要做好各功能塊之間接口電路的調試工作，再把全部電路接通，就可以實現整機聯調。整機聯調只需要觀察動態結果，即把各種測量儀器及系統本身顯示部分提供的信息與設計指標逐一比較，找出問題，然后進一步修改電路參數，知道完全符合設計要求為止。調試過程中不能單憑感覺和印象，要始終借助儀器觀察。使用示波器時，最好把示波器的信號輸入方式置于“DC檔，即采用直流耦合方式，可以同時觀察被測信號的交、直流成分。調試注意事項a.調試之前要熟悉各種儀器的使用方法，并仔細加以檢查，避免由于儀器使用不當或出現故障而做出的錯誤判斷。b.測試儀器和被測試電路應具有良好的共地，只有使儀器和電路之間建立一個公共地參考點，測試的

26、結果才是準確的。c.調試過程中，發現器件或接線有問題需要更換或修改時，應關斷電源，待更換完畢認真檢查后方可重新通電。d.調試過程中，不但要認真觀察和檢測，還要認真記錄。包括記錄觀察的現象，測量的數據、波形及相位關系，必要時在記錄中應附加說明，尤其是那些和設計不符合的現象更是記錄的重點。依據記錄的數據才能把實際觀察的現象和理論預計的結果加以定量比較，從中發現問題，加以改進，最終完善設計方案。通過收集第一手資料可以幫助自己積累實際經驗，切不可低估記錄的重要作用。e.安裝和調試自始至終要有嚴謹的科學作風，不能抱有僥幸心理。出現故障時，不要手忙腳亂，馬虎從事，要認真查找故障原因，仔細做出判斷，切不可一

27、遇到故障解決不了時就拆線重新安裝，因為重新安裝的線路仍然存在各種問題，況且原理上的問題也不是重新安裝電路就能解決的。(3)電子電路的故障分析與處理實際訓練過程中電路故障常常不可避免，分析故障現象、解決故障問題可以提高實踐和動手能力。分析和排除故障的過程，就是從故障現象出發，通過反復測試，做出分析判斷、逐步找出問題的過程。首選要通過對原理圖的分析，把系統分成不同功能的電路模塊，通過逐一測量找出故障所在的區域，然后對故障模塊區域內部加以測量并找出故障，即從一個系統或模塊的預期功能出發，通過實際測量，確定其功能的實現是否正常來判斷是否存在故障，然后逐步深入，進而找出故障并加以排除。假如是原來正常運行

28、的電子電路，使用一段時間出現故障，其原因可能是元器件損壞，或是連線發生短路，也可能是使用條件的變化影響電子設備的正常運行。調試中常見的故障原因a.實際電路與設計的原理圖不符。b.元器件使用不當。c.設計本身不滿足要求。d.誤操作。查找故障的方法查找故障的通用方法是把合適的信號或某個模塊的輸出信號引到其他模塊上，然后依次對每個模塊進行測試，直到找到故障為止。查找的順序可以從輸入到輸出，也可以從輸出到輸入。找到故障模塊后，要對該模塊產生故障的原因進行分析、檢查。查找模塊內部故障的步驟如下：檢查用于測量的儀器是否使用得當。檢查安裝的線路與原理是否一致，包括連線、元件的極性及參數、集成電路的安裝是否正

29、確等。測量元器件接線端的電源電壓。使用接插板做實驗出現故障時，應檢查是否因接線端不良而導致元器件本身沒有正常工作。d.斷開故障模塊輸出端所接的負載，可以判斷故障來自模塊本身還是負載。e.檢查元器件使用是否得當或已經損壞。在實驗、學習中大量使用的是中規模集成電路，由于它的接線端比較多，使用時會將接線端接錯，從而造成故障。在電路中，由于安裝前經過調試，元器件損壞的可能性很小。如果懷疑某個元器件損壞，必須對它進行單獨測試，并對已損壞的元器件進行更換。f.反饋回路的故障判斷是比較困難的，因為它是把輸出信號的部分或全部以某種方式送到模塊的輸入端口，使系統形成一個閉環回路。在這個閉環回路中只要有一個模塊出

30、故障，則整個系統都存在故障現象。查找故障需要把反饋回路斷開，接入一個合適的輸入信號使系統成為一個開環系統，然后再逐一查找發生故障的模塊及故障元器件等。前面介紹的通用方法對一般電子電路都適用，但它具有一定的盲目性，效率低。對于自己設計的系統或非常熟悉的電路，可以采用觀察判斷法，通過儀器、儀表觀察到結果，直接判斷故障發生的原因和部位，從而準確、迅速地找到故障并加以排除。當遇到電路中某個元器件靜態正常而動態有問題時，不要急于更換器件，應首先檢查電路本身的負載能力及提供輸入信號的信號源的負載能力。把電路的輸出端負載斷開，檢查是否工作正常，若電路空載時工作正常，說明電路負載能力差，需要調整電路。如斷開負

31、載電路仍不能正常工作，則要檢查輸入信號波形是否符合要求。由于諸多因素的影響，原來的理論設計可能要做修改，選擇的元器件需要調整或改變參數，有時可能還要增加一些電路或元器件，以保證電路能穩定地工作。因此，調試之后很可能要對前面的“選擇元器件和參數計算”一節中所確定的方案再作修改，最后完成實際的總體電路，制作出符合要求的電子設備來。6 .設計報告的撰寫設計報告的撰寫應包括以下內容：設計電路名稱。內容提要。設計任務和要求。總體方案選擇的論證，內容包括曾考慮過的各方案框圖、簡要原理和優缺點以及所選定方案的理由等。單元電路的設計、元器件選擇和參數計算。繪出總體電路圖及必要的波形圖，并說明電路的工作原理。組

32、裝與調試，內容含：使用主要儀器、儀表。應列出名稱、型號、生產廠家和生產日期等；測試的數據、波形，必要時應與計算結果比較并進行誤差分析；組裝與調試的方法、技巧和注意事項；調試中出現的故障及其診斷與排除方法；所設計電路的特點及改進意見。所用元器件的編號列表。列表項目為序號、符號與編號、名稱、型號與規格、數量以及必要的說明等。列出參考文獻，格式為作者、文獻名、刊物名、出版單位、出版時間、卷號和頁碼。設計一1W擴音機課程設計擴音機用以把話筒、錄放卡座、CD機送出的微弱信號放大成能推動揚聲器發聲的大功率信號。根據實際需要和放大器件的不同，擴聲電路的設計也有很多種類。本次課程設計主要采用理論課程里介紹的集

33、成運算放大電路和音頻功率放大集成電路來構成擴聲電路。一、設計任務和要求采用分立元件、運算放大集成電路和音頻功率放大集成電路設計一個對音頻輸入信號具有放大功能的擴聲電路。其要求如下：1、額定輸出功率：P0高W2、負載阻抗：Rl=4Q3、頻率響應：在無高低音提升或衰減時，fLfH=806000Hz（-3dB）4、音頻控制范圍：低音100Hz±12dB高音10kHz±12dB（以1kHz為0dB時）5、非線性失真度：r<1為6、輸入靈敏度：Vi<10mV（增加）二、基本原理擴聲電路實際上是一個典型的多級放大器。其原理如下圖所示。前置放大主要完成對小信號的放大，一般要求

34、輸入阻抗高，輸出阻抗低，頻帶要寬，噪聲要小；音頻控制主要實現對輸入信號高、低音的提升和衰減；功率放大器決定了整機的輸出功率、非線性失真系數等指標，要求效率高、失真盡可能小、輸出功率大。設計時首先根據技術指標要求，對整機電路做出適當安排，確定各級的增益分配，然后對各級電路進行具體的設計。總體框圖音頻輸入功率放大刖置放大1、前置放大器的設計由于話筒提供的信號非常弱，一般在音調控制級前加一個前置放大器。考慮到設計電路對頻率響應及零輸入時的噪聲、電流、電壓的要求，前置放大器選用由PNP晶體三極管構成的共集電極放大電路（射極跟隨器）。2、音調控制器的設計音調控制器是控制、調節音響放大器輸出頻率高低的電路

35、，其控制曲線如下圖中折線所示。圖中f0=1kHz中音頻率，要求增益Auo=0dB；fi_i=1kHz低首轉折頻率，一般為幾十赫芝;fL2=10fL1中音頻轉折頻率;fHi=1kHz中首頻轉折頻率;0需fH2=10fHi局首頻轉折頻率，一般為幾十千赫芝從圖中可見，音調控制器只對低音頻或高音頻進行提升或衰減，中音頻增益保持不變，音調控制器由低通濾波器和高通濾波器共同組成。本設計中采用集成運放構成音調控制器3、功率輸出級的設計功率輸出級電路結構有許多種形式，選擇由分立元器件組成的功率放大器或，這里選用單片集成功率放大器均可.為了鞏固在電子線路課程中所學的理論知識集成運算放大器組成的典型OCL功率放大

36、電路。三、主要參考器件5 .電位器WS147kQ1.9014三極管6 .電容C470uf2.LM324（14腳）及管座7 .電容C220uf3.TBA820（8腳）及管座8 .電容C100uf4.電位器WS20150kQ9.電容C10uf10 .電容C1000p(102)111 .電容C200p(201)112 .電容C120p(121)113 .電容C0.22u(224,22J)114 .電容C0.1u(104)115 .電容C0.022u(223)216 .電阻R100kQ317 .電阻R51kQ518 .電阻R30kQ1四、其他材料接線柱(紅，黑)各2個萬能板1塊19 .電阻R20kQ3

37、20 .電阻R10kQ221 .電阻R8.2kQ122 .電阻R1kQ123 .電阻R200Q124 .電阻R100Q125 .電阻R56Q126 .電阻R3Q127 .電阻R8Q(2W)1導線（紅，黑）各1根五、測試內容1 .直流工作點測量Vcc=12V,測9014,324,820各管腳靜態工作點2 .最大輸出功率測量ui=530mv,f=1kHz,RL=8QPmax=V/RL,要求PmaX1W3 .幅頻特性曲線ui=5mvfVLAvLgf4.音調控制特性曲線ui=5mv測高音提升，高音衰減，低音提升，低音衰減（調整Rw1,Rw2得到）提升f|VLAfVLAvLgfgfgf衰減4|Av|(L

38、M324)入出T12Vo1口萬能板設計二音響放大器設計1 設計任務：設計一個具有話筒擴音、音調控制、音量控制，卡拉OK伴唱的音響放大器.2 設計要求已知條件：集成功率放大器LM3861只，高阻話筒（110K歐姆）一個，集成運放LM324一只，8夏/2W負載電阻1只，8Q/0.5W揚聲器1只主要技術指標額定功率Po>0.3W（?<3%）;負載阻抗RL=8,1;截止頻率fL=50Hz,伯=20kHz;音調控制特性：1kHz處增益為0dB,125Hz和8kHz處有±12dB的調節范圍AVL=AVH>20dB;話放級輸入靈敏度5mV;輸入阻抗Ri>>1KQ03設

39、計要點1）設計的音響放大器包括4級，分別是語音放大器、混合前置放大器、音調控制器和功率放大器。2）話音放大器由于話筒的輸出信號一般只有5mV左右，而輸出阻抗達到20kQ（亦有低輸出阻抗的話筒如20Q,200Q等），所以話音放大器的作用是不失真地放大聲音信號（最高頻率達到10kHz）。其輸入阻抗應遠大于話筒的輸出阻抗。3）混合前置放大器混合前置放大器的作用是將磁帶放音機輸出的音樂信號與電子混響后的聲音信號混合放大。4）音調控制器音調控制器主要是控制、調節音響放大器的幅頻特性。控制曲線如圖1所示。圖1中，f0（等于1KHz）表示中音頻率，要求增益Avo=0dB;fL1表示低音頻轉折（或截止）頻率，

40、一般為幾十赫茲；fL2（等于10fL1）等于低首頻區的中首頻轉折頻率；fH1表小高音頻區的中音頻轉折頻率；儲2（等于10fH1）表示高音頻轉折頻率,一般為幾十千赫茲。30730370d21一12/-V.A圖1音調控制曲線5）功率放大器功率放大器（簡稱功放）的作用是給音響放大器的負載RL（揚聲器）提供一定的輸出功率。當負載一定時，希望輸出的功率盡可能大，輸出信號的非線性失真盡可能地小，效率盡可能高。本設計采用集成功率放大器LM3866）音響放大器輸出失真度小于某一數值（如5%）時的最大功率稱為額定功率。其表達式為Po=Vo2/RL,式中，Rl為額定負載阻抗；Vo（有效值）為Rl兩端最大不失真電壓。Vo常用來選定電源電壓Vcc（Vcc_2、,2Vo）4.設計內容1）根據輸出功率和負載，確定輸出電壓Vo和總的電壓增益AvVo=TPK,Av=%2）根據總的電壓增益，分配各級放大器的增益。3）根據設計要求選擇電源電壓，以及語音放大器、混合前置放大器和功率放大器的電阻、電容、電位器。注意：電源電壓的選擇要在芯片的電源電壓要求范圍內。4）利用OrCADPspic啾件仿真音調控制器使其達到設計要求，確定所用