模电实验报告

(a) 低音提升等效电 (b) 低音提升等效电路幅频响应波特图

图3 低音提升等效电路图及幅频响应曲线

在电路图2中，对于低音信号来说，由于C3的容抗很大，相当于开路，此时高音调节电位器Rp1在任何位置对低音都不会影响。当低音调节电位器Rp2滑动端调到最左端时，C1被短路，此时电路图2可简化为图3(a)。由于电容C2对于低音信号容抗大，所以相对地提高了低音信号的放大倍数，起到了对低音提升的作用。图3(a)电路的频率响应分析如下：

图3所示的电压放大倍数表达式为： .ZRj?C2AVf??2??(P2?R2)/R1Z1RP2?1j?C2 化简后得：

RP2?R2.R?R2RP2?R2AVf??P2?R11?j?C2?RP2

所以该电路的转折频率为：

111fL1?fL2??2?RP2?C2 ，2?(RP2//R2)C22?R2C2

..RP2+R2R2A→A→=1。可见当频率f→0时，Vf；当频率f→∞时，VfR1R11?j?C2从定性的角度来说，就是在中、高音域，增益仅取决于R2与R1的比值，即等于1；在低音域，增益可以得到提升，最大增益为(RP2+R2)R1。低音提升等效电路的幅频响应特性的波特图如图3(b)所示。

ViR1Rp2R20fL'1fL'2fC1R3_A+Vo-10+6dB/倍频程-20dB20lgAvf

(a) 低音衰减等效电路图 (b) 低音衰减等效电路幅频响应波特图

图4低音衰减等效电路图及幅频响应曲线

同样当Rp2的滑动端调到最右端时，电容C2被短路，其等效电路如图4(a)所示。由于电容C1对输入音频信号的低音信号具有较小的电压放大倍数，所以该电路可实现低音衰减。图4(a)电路的频率响应分析如下：

该电路的电压放大倍数表达式为：

R2R21?j?RP2C1???R1?(1j?C1)//RP2R1?RP21?j?(RP2//R1)C1

其转折频率为：

111fL'1?fL'2??2?RP2C1 ，2?(RP2//R1)2?R1 AVf??.可见当频率f→0时，AVf..R2R2→=1。；当频率f→∞时，AVf→R1+RP2R1从定性的角度来说，就是在中、高音域，增益仅取决于R2与R1的比值，即等于1；在低音域，增益可以得到衰减，最小增益为R2(R1?RP2)。低音衰减等效电路的幅频响应特性的波特图如图4(b)所示。

在电路给定的参数下，fL1=fL'1，fL2=fL'2 。

R1R2RcR3ViR4+C3提升衰减_AVoViRaRb_R4+AVoC3提升衰减Rp1高音Rp1高音 (a) (b)

图5 高音等效简化电路

同理，图2电路对于高音信号来说，电容C1、C2的容抗很小，可以认为短路。调节高音调节电位器Rp1，即可实现对高音信号的提升或衰减。图5（a）就是工作在高音信号下的简化电路图。为了便于分析，将图 中的R1、R2、R3组成的Y型网络转换成△连接方式，如图5（b）。其中

R1R2R1R3R2R3，Rb=R2+R3+，Rc=R1+R2+ Ra=R1+R3+R3R1R2在假设条件R1=R2=R3的条件下，Ra=Rb=Rc=3R1。

如果音调放大器的输入信号是采用的内阻极小的电压源，那么通过Rc支路的反馈电流将被低内阻的信号源所旁路，Rc的反馈作用将忽略不计（Rc可看成开路）。当高音调节电位器滑动到最左端时，高音提升的等效电路如图6(a)所示。此时，该电路的电压放大倍数表达式为：

.RbR?1?j?C3(R4?Ra)?AVf??b(1j?C3?R4)//RaRa(1?j?C3R4

其转折频率为：

11fH1?fH2?2?C3(R4?Ra)，2?C3R4

当频率f→0时，AVf..RbR+Ra。从→=1；当频率f→∞时，AVf→4RaR4定性的角度上看，对于中、低音区域信号，放大器的增益等于1；对于高音区域

R4+Ra的信号，放大器的增益可以提升，最大增益为。高音提升电路的幅频响

R4应曲线的波特图如图6(b)所示。

ViRa20lgAvfRb20+6dB/倍频程R4C3_A+010VoffH1fH2

(a) 高音提升等效电路 (b) 高音提升等效电路的幅频响应波特图

图6 高音提升等效电路及幅频响应曲线

当Rp1电位器滑动到最右端时，高音频信号可以得到衰减，高音衰减的等效电路如图7（a）所示。

ViRaRb0'fH1'fH2fR4_A+C3Vo-10-6dB/倍频程-2020lgAvf

(a) 高音衰减等效电路 (b) 高音衰减等效电路的幅频响应波特图

图7 高音衰减等效电路及幅频响应曲线

该电路的电压放大倍数表达式为：

1(R4?)//Rb.j?C3R1?j?C3R4AVf??c?RaRa1?j?C3(R4?Rb)

其转折频率为：

11''fH?f?1H22?C3(R4?Rb)，2?C3R4

当频率f→0时，AVf..R4Rb。可→=1；当频率f→∞时，AVf→R4+RbRa见该电路对于高音频信号起到衰减作用。该电路的幅频响应曲线的波特图如图7(b)所示。

''在电路给定的参数下，fH1=fH1，fH2=fH2 。

（2）音调控制器的幅频特性曲线

综上所述，负反馈式音调控制器的完整的幅频特性曲线的波特图如8所示。根据设计要求的放大倍数和各点的转折频率大小，即可确定出音调控制器电路的电阻、电容大小。

dB20100-10-20fL1fL2fH120lgAvffH2f

图8 音调控制电路的幅频响应波特图

3: 功率放大器

功率放大器的作用是给音响放大器的负载（一般是扬声器）提供所需要的输出功率。功率放大器的主要性能指标有最大输出不失真功率、失真度、信噪比、频率响应和效率。目前常见的电路结构有OTL型、OCL型、DC型和CL型。有全部采用分立元件晶体管组成的功率放大器；也有采用集成运算放大器和大功率晶体管构成的功率放大器；随着集成电路的发展，全集成功率放大器应用越来越多。由于集成功率放大器使用和调试方便、体积小、重量轻、成本低、温度稳定性好，功耗低，电源利用率高，失真小，具有过流保护、过热保护、过压保护及自启动、消噪等功能，所以使用非常广泛。 4：音频放大电路的主要技术指标

(1) 额定输出功率Po

在满足规定的失真系数和整机频率特性指标以内，功率放大器所输出的最大功率。

Vo2 Po?RLVo亦称为输出额定电压。