Lm386简单功放系统设计可行性报告.docx
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Lm386简单功放系统设计可行性报告.docx
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基于LM386的简单功放系统设计
一、系统概述、设计思路:
本电路为双声道的音频功率放大电路,目的是放大音频信号。
功率放大器的作用是给音响放大器的负载(扬声器)提供一定的输出概率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能高。
本电路主要有两条信号通路组成,每条信号通路有三部分组成:
前段输入部分,中间放大部分和后端输出部分。
输入端通过滑动变阻器可以调节音量的大小,中间放大部分用LM386集成运放,输出端通过扬声器发声。
LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。
为使外围元件最少,电压增益内置为20。
但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻或电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。
输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,工作电压范围宽,4-12Vor5-18V,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,且外围元件少。
设计功放电路由输入级、中间级和输出级三部分组成的。
输入级是由100的耦合电容及100的电位器组成的,它具有隔直、调节音量及增益的作用。
中间级是由集成运放LM386以及由R2、R7、C2等组成的可调增益放大电路。
输出级是由低通滤波器及扬声器组成的,其中L1为高频扼流圈。
由于该电路为双声道功率放大器,所以下部分电路与上部分电路完全对称,故电路原理同上。
二、系统组成与工作原理
设计的功放电路图如下:
Proteus仿真波形图
三、单元电路的设计与分析
本系统为双声道的音频功放,分为两个模块,而每一模块分为三级;前端输入级,中间放大级,后端输出级。
输入级:
由一电容和一个滑动变阻器组成,通过调节滑动变阻器可以改变输入信号的大小,从而改变输出声音的大小。
之所以选择22kΩ的可变电阻是为了防止电流过大烧坏管子。
中间放大级的集成运放用LM386芯片,用12V电源单电源供电,在电源与地之间并的电容可以防止高频自激,管脚1和管脚8的电容可以使LM386的增益达到200,信号经放大后管脚5输出。
输出级设有防噪声电路,因为噪声主要为高频信号,故用由电阻和电容组成滤波电路,减小高频噪声对音频信号的干扰,音频信号经耦合电容输送到扬声器发声。
四、元器件明细表
元器件名称
参数
备注
C1
1nF
1
C2
50nF
1
C3
250μF
1
C4
10μF
1
R1
10Ω
1
R2
50kΩ
1
RV1
10kΩ
1
直流电源
15V
1
LM386
1
开关
2
扬声器
2
导线
若干
五、调试所需的仪器设备
万用表信号发生器示波器电烙铁
六、注意事项
1.噪音影响
作为一个音频项目,对于声音输出的要求很高,设计时要特别注意对噪音因素的考虑:
1)导线布局连接要合理清晰,防止线路干扰生成噪音;
2)注意对变阻器的选择,考虑选择实芯电位器WS系列,阻值10K为宜;确保可以通过电位器的优质性能来降低噪音干扰;
3)对不明白的地方及时查询资料,询问老师,如:
如何进一步消除噪音/怎样增大项目布局的观赏性
4)7脚的接地电容的充放电也可以通过延时来确保声音质量,在连接是要特别注意对该电容做的工作;
5)焊接过程要遵循胆大心细的原则,带着思考和问题去焊接电路板,杜绝出现虚焊、漏焊等低级失误以免影响工作进度乃至短路烧坏电路。
2、注意实验安全
在实验过程中,对于可能出现的电源以及火灾及可能性爆炸等要及时预防,准备好灭火器等设备。
注意保护眼睛等易受伤害的部位。
七、预期达到的性能指标
1、额定功率:
在负载上输出每路少于5W的失真功率,其相对应的音乐功率为10W。
2、输入阻抗
输入阻抗应保证在20kΩ以上
3、频率响应
放大器的电压增益相对于中音频频率1kHz的电压增益下降3dB时对应的低音截止频率fL和高音截止频率fH,称fL~fH为放大器的频率响应。
频响反映功率放大器对音频信号各频率分量的放大能力,功率放大器的频响范围应不底于人耳的听觉频率范围,因而在理想情况下,主声道音频功率放大器的工作频率范围为20-20kHz。
国际规定一般音频功放的频率范围是40-16kHz±1.5dB。
八、人员分工与进度安排
小组成员
分工
备注
设计初步的电路,焊接,后期总结
设计初步的电路,焊接,后期总结
九、参考文献
杨霓清《高频电子线路实验及综合设计》机械工业出版社
《电子线路测试实验》华中科技大学出版社
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