音响放大器的设计 课程设计DOC

其作用主要是控制调节音响放大器的幅频特性。音响放大器的主要特性体现在音调控制电路上，这也是其与通用放大器的区别。音调控制主要是控制预调音响放大器的幅频特性。

调控制器的电路图如图2-5所示。运算放大器选用单电源供电的四运放LM324，其中RP33称为音量控制电位器，其滑臂在最上端时，音响放大器输出最大功率。

设电容C1=C2>>C3,在中、低音频区，C3可视为开路，在中、高音频区，C1、C2可视为短路。

(a)低频提升 (a)低频衰减

图2-5 音调控制器的低频等效电

①当f

à(jw)=Uo=-RP1?R2?1?j?/?2 （2）

UiR11?j?/?1式中，?1=1/RP1C2或fL1=1/2?RP1C2 (3)

?2(RP1+R2)/RP1R2C2或 fL2=(RP1+R2)/2?RP1R2C2 (4)

f

AvL=(RP1+R2)/R1 (5) f = fL1时，因为fL2=10fL1，由式（2）得

àV1=-RP1?R2?1?0.1j模AV1=(RP1+R2)/2R1=AvL/2 (6)

R11?j

此时，电压增益àV1相对于AvL下降了3dB。 f=fL2时，由式(2)得àV2=-RP1?R2?1?j，

R11?10j模(7)

àV2=

RP1?R22?R110=0.14AvL

此时电压增益相对AvL下降17dB。

fL1

图2-6 音调控制器的幅频特性曲线

②f>f0时，音调控制器的高频等效电路如图2-7所示，由于此时C1、C2视为短

路，R4与R1、R2组成星形连接，将其转换成三角形连接后的电路如图2-8所示，

图2-7 音调控制器的高频星形等效电路 图2-8音调控制器的高频三角等效电路

电阻的关系式为

Ra=R1+R4+(R1R4/R2)

Rb=R4+R2+(R4R2/R1) (8) Rc=R2+R1+(R2R1/R4) 若取R1=R2=R4,则式(8)为

Ra=Rb=Rc=3R1=3R2=3R4 (9) 图2-6的高频等到效电路如图2-9所示，其中(a)为RP2的滑臂在最左端时，对应于高频提升最大的情况，图(b)为RP2的滑臂在最右端时，对应于高频衰减最大的情况。分析表明，图(a)所示电路为一阶有源高通滤波器，其传输函数的表达式为 à(j?)=

UoRb1?j?/?3?=- (10)

UiRa1?j?/?4

a) 高频提升 (b) 高频衰减

图2-9 高频等效电路

式中，?3=1/（Ra+R3）C3或fH1=1/2?(Ra+R3)C3 (11) ?4=1/R3C3 或fH2=1/2?R3C3 (12) 与分析低频的方法相同，得到下列关系式：

f

f=fH1时，Av3=2Avo=1.4(2.9dB) (13) f=fH2时，Av4=

102Avo=7.1(17dB) (14)

f>fH2时，C3视为短路，此时电压增益为

AvH=(Ra+R3)/R3 (15) fH1

实际应用中，通常是给出低频区fLx和高频区fHx处的提升量或衰减量x(dB)，再根据下式求出转折频率fL2(fL1)和fH1(fH2)，即

fL2=fLx·2x/6 (16)

fH1=fHx/2 (17) 由式(16)与(17)得到转折频率fL2=fLx·2x/6=400HZ ， 则fL1=fL2/10=40Hz，

fH1=fHx/2x/6=2.5khz，则fH2=10fH1=25kHz 由式（5）AvL=(RP1+R2)/R1≥20db， 现取RP31=470KΩ,R31=R32=470KΩ,则 AvL=(RP31+R32)/R31=11(20.8dB) 由式（3）得fL1=1/2?RP31C32

则C32=1/（2?RP31fL1）=0.008μF，取标称值0.01μF，即C31=C32=0.01μF。 由式（9）得Ra=Rb=Rc=3R1=3R2=3R4 则R1=R2=R4=47kΩ，Ra=3R4=141kΩ 由式（12）得AVH=（Ra+R3）/R3≥20db

x/6