图8 前两级仿真效果结果图
图9 面包板实验电路
4 安装调试
4.1 前置放大电路的调试
安装由左到右,前一部分以LM324为中心,后部分以LM386为中心。通电前认真检查,确定无误后,才可调试与测试。
静态调试:调零和消除自激振荡。
动态调试:在语音信号输入端输入电压(输入正弦电压、幅值和频率自选),测量输出电压,观测与记录输出电压与输入电压的波形。计算出其电压放大倍数。 4.2 有源滤波器的调试
静态调试:调零和消除自激振荡。
动态调试:在有源带通滤波器的输入端输入电压(输入正弦电压、幅值和频率自选),测量输出电压,观测与记录输出电压与输入电压的波形。计算出其电压放大倍数。 4.3 功放的调试
静态调试:集成输入对地短路,观察输出有无振荡,如有振荡,采取消除振荡措施消除振荡。
功率参数测试:
注意:测试应在输出信号不失真的条件下进行,因此测试过程必须用示波器监视输出信号。
(1)测量最大输出功率POM.输入f=1000Hz的正弦输入信号,并逐渐加大输入电压幅度,直至输出电压VO的波形出现临界削波时,此时负载两端的电压的最大值UO,则其输出
功率为(9)
(2)测量电源供给的平均功率PV.近似认为电源供给整个电路的功率即为PV,所以在测试UO同时,只要在供电回路传入一直直流电流表提供的平均电流IR,即可求出PV,则其平均功率为8
(3)计算效率?如式10 4.4 系统调节测出直流
经过以上对各级放大电路的局部调试之后,可以逐步扩大到整个系统的联调。 (1)令输入信号ui=0,测量输出的直流输出电压。
(2)输入f=1kHz的正弦信号,改变ui幅值,用示波器观察输出电压uo波形的变化情况,记录输出电压uo最大不失真幅度所对应的输入电压ui的变化范围。
(3)输入ui为一定值的正弦信号,改变输入信号的频率,观察uo的幅值变化情况,记录uo下降到0.707uo之内的频率变化范围,即为有源滤波器的带宽BW。
(4)计算总的电压放大倍数Au?uoui。
5 性能测试
前置放大电路放大倍数的计算,滤波器放大倍数的计算
ui=0.996mv、uo=9.40v、uo'=9.91v
所以前置放大器的放大倍数
AV?UOUi?9.400.996?9.438
滤波器的放大倍数为:
A'V?U?'UO?9.91/9.40?1.05
带通滤波器通频带的测试:
fL=3.18KHz , fH=3.80KHz 滤波器的带宽:
BW=fH-fL=620Hz 理论计算值:
Av=10 A'=1.35 BW=620Hz
v理论值与实际值比较:
表 1真实值与实际值的比较
测试值 理论值 前置放大器的Av 9.438 10 滤波器的Av’ 1.05 1.35 滤波器的带宽BW 620 1300 我们可以从表中可知:
测试值与理论值存在着一定的误差,引起误差的原因有很多: (1)系统误差,有实验仪器自身引起的误差; (2)读数误差,由于读数时的估读引起的误差; (3)由于连接线路时所部的局不好,造成的实验误差;
(4)由于仪器在工作时温度随时间的变化而内阻也随着变化,造成的系统误差; (5)由于人为的操作失误造成的系统误差。
6 设计总结和体会
(1)正所谓“夸夸其谈终觉浅,觉知此事要躬行。”学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实际、探索是不够的,所以在本学期暨模电、数电刚学完之际,紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的认知,而且还及时、真正的做到了学以至用。
(2)这两周的课程设计,虽然些许累,但我们充实而快乐。三人一组,首先是合作。明确的分工是做好这次实验的基础,然后我们要分工找查资料,文献去辅助我们的课程设计。接着是在面包板上搭建元器件和线路,由于之前没做过,导致我们的布局线路不美观。以及交错,可能引起自激等效果影响实验。调试阶段,有过元器件损坏等情况。小组讨论以及在马老师的指导下,总算是最后达到了我们计划的设计。
(3)此次的语音放大器实验中,我学会了很多的东西。真的,它不仅仅只是一次简单的模电实验,它从各方面提高了我的素质、知识和动手能力。 此次实验因为时间比较紧张,加上有考试,所以没有太多的精力去投入,我想,假如给我们更多的时间,我们相信会弄的更好。
(4)前置放大电路,由于电路过于简单,不能对电路的整体增益进行合理的调节,而且反馈电路中没有电容,不能控制由于由于电路过于简单,不能对电路的整体增益进行合理的调节,而且反馈电路中没有电容,使得电压稳定性不好,而且进入滤波电路的直流分
量过大,引起噪声过大。
(5)但是反馈电路中没有电容,不能控制温度漂移,两个8.2K的电阻应该换成较大的滑动变阻器,便于调节电路中的电流。
7 实验器材
表 2 实验器材
型号 LM386 μA741 电阻100K 电阻47K 电阻8.2K 电容10uF 电容0.1uF 电容0.068uF 喇叭4W 数量 2 1 2 2 4 3 2 2 1 型号 LM324 电阻4.7K 电阻10K 电阻27K 电阻1Ω 电容470uF 电容1uF 电容0.0068uF 麦克风 数量 1 1 1 2 1 1 3 2 1
参考文献:
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