P．裝裝訂線裝裝訂線實驗報告課程名稱：電路與電子技術實驗指導老師：成績：實驗名稱：擴音機電路實驗類型：電子電路實驗同組學生姓名：一、實驗目的和要求（必填） 二、實驗內容和原理（必填）三、主要儀器設備（必填） 四、實驗數據記錄和處理 五、思考題及心得實驗目的和要求1．常用電子元器件的識別與選擇；2．了解復雜電子電路的設計方法；3．了解集成功率放大器的基本特點；4．了解放大電路的頻率特性及音調控制原理；5．學習復雜電子電路的分模塊調試方法；6．學習擴音機電路的特性參數的測試方法；實驗內容1．組裝焊接由三級運放組成的擴音機電路。并仔細復查整機電路的接線是否正確無誤；2．分別測量各級電路的靜態工作點；3．測量前置級的增益；4．測量音調級低音和高音增益調節范圍；5．測量功率放大級的增益；6．測量功率放大級最大不失真輸出和最大功率(帶載)；7．測試整機增益；8．測量頻率特性；9．測量其它各項指標；10．聽音試驗主要儀器設備擴音機電路實驗板；擴音機電路實驗所需的電子元器件；MS8200G型數字多用表；XJ4318型雙蹤示波器；XJ1631數字函數信號發生器；DF2172B型交流電壓表；HY3003D-3型可調式直流穩壓穩流電源等實驗數據記錄和處理1.常用元器件的識別與選擇（一）電阻器擴音機電路中電阻器件，如R1，元器件清單標示阻值100kΩ，色環法【棕、黑、黃、金】，則得R1=10×104=100KΩ，允許誤差±5%。實驗時用萬用表200kΩ檔測得再如R9，元器件清單標示阻值680Ω，色環法【藍、灰、棕、金】，則得R9=68×10=680Ω，允許誤差±5%。而實驗時用萬用表2k檔測得其阻值R9=673Ω。很顯然該電阻的阻值也在誤差允許范圍內。（二）電位器擴音機電路中的電位器有220kΩ和47kΩ兩種。對于47kΩ的電位器，首先用萬用表200k檔測電位器兩個外引腳之間的阻值，同時轉動電位器轉角，發現其阻值一直穩定在46.7kΩ。再測該電位器中間引腳與一個外引腳之間的阻值，同時轉動轉角，發現其阻值可以從0Ω變化到46.7kΩ，從而說明中間引腳對應的是動接點。（三）電容器測量電容前需先對電容短接放點處理。A.擴音機電路中較大的電容，如標示值為22μF，100μF的電容，超過萬用表電容檔你的最大量程，無法用萬用表測量。且這兩種電容的耐壓都是50V。B.對于電容標示值為10nF的電容，用萬用表20n檔測得其電容值為9.23Nf,耐壓同樣是50V。C．對于電容上標示為223（22×103=22000pF=22nF），102（10×102=1000pF=1nF），103（10×103擴音機里所用的電容均未標出精度等級，一般都為20%的允許誤差。（四）二極管A.利用萬用表歐姆檔20M量程測量二極管正向與反向電阻，發現正向萬用表無法顯示示數，而反向則為5.11MΩ，可以認為為短路。B.利用萬用表蜂鳴檔測二極管正向，發現萬用表不會鳳鳴，顯示0.576，即該二極管的正向壓降為0.576V。2.擴音機電路的測量與調試（一）前置級前置放大級的性能對整個音頻功放電路的影響很大，為了減小噪聲，前置級通常要選用低噪聲的運放。由A1組成的前置放大電路是一個同相輸入比例放大器，具有較大的輸入電阻。如上圖所示的理想閉環電壓放大倍數；輸入電阻Rif=R1=100kΩ。輸出電阻Rof【前置級仿真】前置級仿真電路圖前置級靜態工作點電壓電流仿真前置級瞬態掃描仿真波形前置級AC掃描仿真波形【前置級實驗】靜態工作點的測量前置級電壓增益測量 輸入信號vs(V)輸出電壓vo(V)放大倍數相位關系波形峰峰值波形峰峰值Avf=V同相正弦177.5mV正弦1.068分析比較：（二）音調控制電路：【音調控制電路仿真】前置級仿真電路圖音調控制級瞬態掃描仿真波形(1kHz)音調控制級AC掃描仿真波形(1kHz)音調控制級低音提升與衰減仿真電路音調控制電路低音提升和衰減AC掃描仿真波形(100Hz)音調控制級高音提升與衰減仿真電路音調控制電路高音提升和衰減AC掃描仿真波形（10kHz）【音調控制電路實驗】靜態工作點的測量前置級電壓增益測量（一）中頻特性（f=1kHz） 輸入信號vs(V)輸出電壓vo(V)放大倍數相位關系波形峰峰值波形峰峰值Avf=V反相正弦176.5mV正弦171.4mV（二）低頻特性（f=100Hz）極端位置A時的輸人電壓V1(V)極端位置A時的輸出電壓V2(V)音調控制范圍波形峰峰值波形峰峰值20lgV1正弦171.1mV正弦475mV極端位置B時的輸人電壓V1(V)極端位置B時的輸出電壓V2(V)音調控制范圍波形峰峰值波形峰峰值20lgV1正弦244mV正弦70mV（三）高頻特性（f=10kHz）極端位置C時的輸人電壓V3(V)極端位置C時的輸出電壓V4(V)音調控制范圍波形峰峰值波形峰峰值20lgV3正弦241正弦236mV極端位置D時的輸人電壓V3(V)極端位置D時的輸出電壓V4(V)音調控制范圍波形峰峰值波形峰峰值20lgV3正弦237正弦134mV分析比較：（四）功率放大級電路對于功率放大器，除了要求輸出功率滿足指標外，還要求效率高，非線性失真小、輸入與音調控制放大器與輸出與音箱負載匹配等，否則將會影響放音效果。通用的集成功率放大器有OTL和OCL兩種電路結構形式。為提高效率，一般工作于接近乙類。由于OTL電路可用單電源供電，缺點是輸出要通過大電容與負載耦合，因此低頻響應較差；OCL功放的優點是輸出與負載可直接耦合，頻響特性較好，但需要用雙電源供電。本次實驗采用TDA2030A集成功放連成OCL電路輸出形式。【功放級仿真電路仿真】功放級仿真電路圖功放級靜態工作點仿真功放級瞬態掃描仿真波形功放級AC掃描分析波形【功放級電路實驗】靜態工作點的測量功放級電壓增益測量由電路可知：Auf同時由示波器測得： 輸入信號vs(V)輸出電壓vo(V)放大倍數相位關系波形峰峰值波形峰峰值Avf=V同相0.1785.93最大不失真輸出和最大功率調節輸入幅度，測出帶8歐負載最大不失真輸出及放大倍數輸入信號vs(V)輸出電壓vo(V)放大倍數相位關系波形峰峰值波形峰峰值Avf=V同相0.3148.63此時的輸出功率P0=分析比較：（五）整機電路【整機電路仿真】整機電路圖整機靜態工作點仿真整機瞬態掃描仿真波形整機AC掃描分析波形負載RL的分析波形(Vi=70mV時)【整機電路實驗】①在下列條件下測試前置級、音調控制級、功率放大級的電壓增益和整機增益：音量電位器RP3置于最大位置；音調控制電位器置中心位置；擴音機的輸出在額定輸出功率以內，并保證輸出波形不產生失真；輸入信號頻率為1KHz的正弦波；前置級音調控制級功率放大級整機VVVV0.071VVVV17.15AAAA241.5②輸出端加接額定負載(4Ω功率電阻)，逐漸增大輸入信號，用示波器同時觀察輸入、輸出信號，當輸出波形剛好不出現失真時，用交流毫伏表測出輸入和輸出電壓。此時的輸入電壓就是最大輸入靈敏度Vimax(Vimax<100mV)；輸出電壓就是最大不失真輸出電壓Vomax。同時可得最大輸出功率a）最大不失真輸出電壓Vomax=5.19Vb）輸入靈敏度Vimax=43.1mVc）最大輸出功率P0=V③噪聲電壓除去輸入信號并且將擴音機電路輸入端對地短路，此時測得的輸出電壓有效值即為VN。11.4mv機電路的頻率響應在高低音不提升、不衰減時(即將音調電位器RP1和RP2放在中心位置)，保持輸入信號幅度不變，并且改變輸入信號Vi的頻率。隨著頻率的改變，測出當輸出電壓下降到中頻(f=1kHz)輸出電壓Vo的0.707倍時，所對應的頻率fL=24.4Hz和fH=30.5KHz。⑤整機高低音控制特性先將RP1、RP2電位器旋至中間位置，減小輸入信號幅度(f=1KHz)，使輸出電壓為最大輸出電壓的10％左右。并保持Vi不變，測出Vo，計算中頻(f=1kHz)時的AV。Vi=3.48mvVo=588mvf=100Hz時的音調控制特性在使電位器RP1旋至二個極端位置A和B，依次測出AVA和AVB，并由此計算出凈提升量和凈衰減量，用分貝表示。20lgAVAf=10kHz時的音調控制特性在使電位器RP2旋至二個極端位置C和D，依次測出AVC和AVD(即測出VOC和VOD),并由此計算出凈提升量和凈衰減量，20lgAVCAV=52思考題及心得【思考題】1. 引起噪聲、自激、失真現象的原因是什么？

答：噪聲的產生：1.由于恒流電源的電壓不一定是恒定值，會有小幅的波動，而這個波動可以經過傅里葉變換后以高次諧波的形式作為噪聲信號耦合進入音響放大電路；2.除了電源的噪聲外電子元件在正常工作狀態下必然會產生屬于元件自身特有的“噪聲”，也就是常說的熱噪聲。熱噪聲屬廣譜熱噪聲，主要集中在中高頻，反映在聽感上一般多是高音單元中發出的“嘶嘶”聲；3.外界的干擾，由于電路對于外界的變化較敏感，比如桌子的震動，示波器及信號源的干擾，及人的干擾；4.有時接地不好也會引入噪聲，音響電路系統中必須要求整個系統有很良好的接地，如果接地線發生虛焊就會使得接地電阻增大，音響