实验九：有源滤波器.docx

东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子线路实践第九次实验实验名称：音响放大器设计院（系）：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：学号：实验室: 实验组别：同组人员：实验时间：评定成绩：审阅教师：学习目标：了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法;掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术。设计提示：音响放大器原理框图：话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20k。(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω、200Ω等)，所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。混合前置放大器混合前置放大器的作用是将放大后的话音信号与Line In信号混合放大，起到了混音的功能功率放大器件选用LM386，请参看相关数据手册，设计电路自激：由于功放级输出信号较大，对前级容易产生影响，引起自激。因此功率放大器的安装调试对布局和布线的要求很高，安装前要根据集成功放的内部电路对整机线路进行合理布局，级和级之间要分开，每一级的地线要接在一起，同时要尽量短，否则很容易产生自激。自激分高频自激和低频自激高频自激：集成块内部电路多极点引起的正反馈易产生高频自激，常见高频自激现象如下图所示。可以加强外部电路的负反馈予以抵消，如功放级1脚与5脚之间接入几百皮法的电容，形成电压并联负反馈，可消除叠加的高频毛刺低频自激：常见的现象是电源电流表有规则地左右摆动、或输出波形上下抖动。产生的主要原因是输出信号通过电源及地线产生了正反馈，可以通过接入RC去耦滤波电路消除。预习思考：设计一个音响放大器，性能指标要求：功能要求话筒扩音、音量控制、混音功能、音调可调(选作)额定功率≥0.5W(失真度THD≤10%)负载阻抗10Ω频率响应fL≤50HzfH≥20kHz输入阻抗≥20kΩ话放输入灵敏度≤5mV音调控制特性(扩展)1kHz处增益为0dB，125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围必做实验：电路图：前两级每级放大10-12倍左右。功放级：理论上可放大20倍，实际只能放大四倍左右，之后会出现失真。实验注意事项：音响放大器是一个小型电路系统，安装前要对整机线路进行合理布局，一般按照电路的顺序一级一级地布线，功放级应远离输人级，每一级的地线尽量接在一起、连线尽可能短，否则很容易产生自激。安装前应检查元器件的质量，安装时特别要注意功放块、运算放大器、电解电容等主要器件的引脚和极性，不能接错.从输人级开始向后级安装，也可以从功放级开始向前逐级安装。安装一级调试一级，安装两级要进行级联调试，直到整机安装与调试完成。搭试电路是要用分立元件在面包板上完成，电路的元件布局按照集成电路内部电路结构安排，器件之间的连接也尽量用器件管脚连接，尽量不要用实验箱上的元件和长连接线，否则很容易产生自激振荡。电路的调试过程一般是先分级调试，再级联调试，最后进行整机调试与性能指标测试。分级调试又分为静态调试与动态调试。静态调试时，将输人端对地短路，用万用表测该级输出端对地的直流电压。动态调试是指输人端接人规定的信号，用示波器观测该级输出波形，并测量各项性能指标是否满足题目要求，如果相差很大，应检查电路是否接错，元器件数值是否合乎要求。单级电路调试时的技术指标较容易达到，但进行级联时，由于级间相互影响，可能使单级的技术指标发生很大变化，甚至两级不能进行级联。产生的主要原因:一是布线不太合理，形成级间交叉耦合，应考虑重新布线;二是级联后各级电流都要流经电源内阻，内阻压降对某一级可能形成正反馈，应接RC去耦滤波电路。R一般取几十欧姆，C一般用几百微法大电容与0.1μF小电容相并联。仔细参看56页的注意事项，产生自激振荡后可参看设计提示的相关内容进行调节在最大输出电压测量完成后应迅速减小输入电压，否则会因测量时间太久而损坏功率放大器