学号： 20115042024
本科课程设计
学 院 物理电子工程学院 专 业 电子信息工程 年 级 2011级 姓 名 李德淮 课程名称 模拟电子技术基础 课程设计题目 语音放大器设计 指导教师 马建忠 成 绩
2013 年 6月19日
课程设计成绩评定书
设计题目 姓 名 专业 指导教师 李德淮 电子信息工程 马建忠 联系电话 语音放大器设计 学号 班级 18203763039 20115042024 11级电子信息工程本科班 办公地点 理科楼604 1 设计并制作一个由集成运算放大器组成的语音放大电路。该电路能识别不同频率范围的小信号放大系统； 设计任务 2 前置放大器输入信号：Vid≤10mV ，输入阻抗：Ri≥100k?，共模抑制比：KCMR≥60 dB； 3 有源带通滤波器频率范围为：300 Hz~3.4 KHz； 4 功率放大器最大不失真输出功率:Pom≥5W，负载阻抗:RL=4?； 5 输出功率连续可调直流输出电压≤50mV 静态输出电流≤100mA。 学院意见： 学院院长（签名）： 201 年 月 日 201 年 月 日 指导教师评语 成 绩： 指导教师（签字）：
目 录
1 课程设计目的 ............................................................................................................................... 4 2 课程设计内容及要求 ................................................................................................................... 4
2.1 设计内容 ............................................................................................................................. 4 2.2 设计要求 ............................................................................................................................. 4 3 语音放大电路设计方案 ............................................................................................................... 5
3.1 设计思路 ............................................................................................................................. 5 3.2 工作原理及硬件框图 ......................................................................................................... 5 3.3 硬件电路原理图 ................................................................................................................. 9 4 安装调试 ..................................................................................................................................... 11
4.1 前置放大电路的调试 ....................................................................................................... 11 4.2 有源滤波器的调试 ........................................................................................................... 11 4.3 功放的调试 ....................................................................................................................... 11 4.4 系统调节测出直流 ........................................................................................................... 12 5 性能测试 ..................................................................................................................................... 12 6 设计总结和体会 ......................................................................................................................... 13 7 实验器材 ................................................................................................................................... 14 参考文献 ......................................................................................................................................... 14
语音放大电路设计
1 课程设计目的
(1) 掌握集成运算放大器的工作原理及其应用； (2) 掌握低频小信号放大电路和功放电路的设计方法； (3) 了解语音识别知识；
(4) 掌握有源滤波器的参数计算及其设计方法。
2 课程设计内容及要求
2.1 设计内容
设计一个语音放大电路，该电路由三部分组成，分别为前置放大电路、滤波电路和功率放大电路。
前置放大电路即为测量小信号放大电路，它的作用是不失真的放大语音信号，可以由两部分组成：一部分是语音输入级，另一部分是电压放大电路。在测量用的放大电路中，一般传感器送来的直流或低频信号，经放大后多用单端方式传输，在典型情况下，有用信号的最大幅度可能仅有若干毫伏，而共模噪声可能高到几伏，故放大器输入漂移和噪声等到因素对于总的精度至关重要，放大器本身的共模抑制特性也是同等重要的问题。因此前置放大电路是一个高输入阻抗，高共模抑制比，低漂移的小信号放大电路。因声音或干扰太大而难以听清对方的声音，这时我们就需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器。所以要还要用到滤波电路。
滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。需要让一定频率段的信号通过，而阻止不需要的信号段。这个频率段就是电路的带宽BW。
功率放大电路主要作用的向负载提供足够大的功率，要求输出功率尽可能高，即给负载RL（扬声器）提供一定的输出功率，而效率尽可能高。集成功放基本都工作在接近乙类（B类）的甲乙类（AB类）状态，静态电流大都工作在10-50mA以内，因此静态功耗很小，但动态功耗很大，且随输出信号的大小而变化。 2.2 设计要求 （1）前置放大电路
因为在通常情况下有用的输入信号很小，又要使放大器本身的共模抑制特性较好，精度较高，所以要求输入信号：Ui ?10mV, 输入阻抗：Ri ? 100K?
共模抑制比：KCMR? 60dB.
(2) 滤波电路
人耳能听到的声音频率范围为20HZ～20kHZ,而一般语音范围位于300HZ～3.4KHZ之间。所以有源带通滤波电路的带通范围为300HZ ～ 3.4KHZ。 (3) 功率放大电路
负载阻抗（即扬声器的阻抗）RL=4? 输出功率Pom ? 5W
电源电压：V = +12V
(4）输出功率连续可调(输入短路时) 直流输出电压?50mV 静态电源电流?100mA
3 语音放大电路设计方案
3.1 设计思路
因为语音放大电路要求不仅能放大声音而且还要大大降低噪声的干扰，所以由语音信息输入、前置放大电路、滤波电路、功率放大电路四部分组成。可以把后三部分分别设计完成，仿真成功后连接在一起，整体电路仿真符合要求，则整体设计完成。
电路的原理框图如下：
信号输入 前置 放大器 有源帯通 滤波器 功率 放大器 输出 图1 放大电路工作原理图
3.2 工作原理及硬件框图 3.2.1 语音信息输入
话筒是一种常用的语音输入设备，它能将人的声音转化成微小的电压信号输出，其峰值最大为几十毫伏。 3.2.2 前置放大器
用两个同相放大电路的简单串联组合进行设计。如图2，它也称为同相串联差分放大电路。差分输入信号从两个放大器的同相端输入，可以有效的消除两输入端的共模分量，获得很高的共模抑制比和极高的输入电组，这种电路常用作高输入电阻的仪用放大电路。