1．意义及目的模拟电路课程设计将模拟电子电路技术的理论知识与实际动手有机结合。本次课程设计要求掌握电路的前置级，音调级，集成分立原件功放的设计与主要性能参数的测试方法，并掌握电子电路的焊接调试技术，培养学生理论联系实际的能力，并在设计制作调试时分析、寻找和排除电路中常见的故障，巩固和运用在《模拟电子技术基础》中所学的电子线路的工作原理、分析方法和设计方法，提高设计能力和实践动手能力，培养实事求是、认真严谨的作风，为以后从事电子行业的工作打下良好基础。2．课程指标要求（１）额定输出功率Po≥1W。（２）负载阻抗RL=4Ω。（３）频率响应：在无高低音提升或衰减时f=50HZ-20KHZ（±3dB）。（４）音调控制范围：低音100HZ±12dB，高音10KHZ±12dB。（５）失真度≤10%。（６）输入灵敏度<10mV。3．课题应解决的主要问题解决各级电压增益分配问题，按要求设计电路总体结构并排版和调试，使1W扩音机按设计要求实现音调的控制及信号的功率放大，保证其运行在最佳状态。二、基本前提、概念和理论基础扩音机一般由下列三级组成：前置放大级，可兼作频率均衡级；音调控制级，作高低音调调节用；功率输出级，输出足够的功率以推动负载工作。扬声器前置级功率音调控制图1扩音机结构框图前置级主要是同信号源阻抗匹配并有一定的电压增益要求输出阻抗低、输入阻抗高。音调控制电路，实现高低音的提升和衰减。音调控制级决定了整机的音调控制功能，一般取中频增益，但需要考虑电路中的损耗，实际略小。功放级将电压信号进行功率放大，保证扬声器上得到一定的不失真功率输出。三、实验方法、内容及其分析1．各级电压增益分配根据额定的输出功率和，求出输出电压；整机中频电压增益。前置级时输出的噪声电压影响最大，一般增益不宜太高，通常可取5-10倍，取=5。根据音调电路对中频电压增益的要求，所以=1。功率的增益应根据电路的总增益来确定：，，∴[1]。2．确定电路形式及选用器件集成模拟运算放大器在模拟电路中应用广泛，本设计电路主要选用适用的LM324集成运放构成前置级。音调控制级另外选用专用的集成功率放大器，既保证功率输出又能得到高保真度，使设计简单。（１）输入级输入阻抗要适合信号源的要求。输出要同次级相匹配，噪声系数要求小。选用同相放大器作为前级的电压放大；采用跟随器为引导，以适合信号源拾音和收音输入的要求。同相放大器：因为=5，而取51KΩ，去R1为10KΩ，同向到地端电阻=，以减小运算误差。图２扩音机输入级结构图（２）音调控制电路常用的音调控制电路有三种：一是衰减式RC音调控制电路，其调节范围较宽，但容易失真；另一种是反馈型电路，其调节范围小些，但失真小，第三种是混合式音调控制电路，其电路较复杂，多用于高档收音机中。为使电路简单，信号失真又小，本级采用反馈型音调控制电路。图3反馈型音调控制电路原理图其原理如上图3，、是由RC组成的网络，放大单元为LM324所以。当信号频率不同时，、的阻抗值也不同，所以随频率的改变而改变。假设和包括的RC元件不同，可以组成四种不同形式的电路，如下图4。图4四种不同形式的电路图如图4（a），值较大，只在频率很低时起作用。则高信号频率在低频区，时，则，所以低音得到提升。如图4(b)中，若较小，只在高频时起作用，当信号频率在高频区时，。因此高音可以得到提升。同理可论证低音衰减，高音衰减的电路。如图这四种形式电路组合起来，即可得到反馈型音调控制电路，如图5。图5反馈型音调控制电路为了分析方便，先假设：＝＝＝R＝＝9R＝>>[2]。A．信号在低频区因为很小，、支路可视为开路，反馈网络主要由上半边起作用，又因为F007开环增益很高，放大器输入阻抗又很高，所以(虚地)。因此，的影响可以忽略当电位器的滑动端移到A点时，被短路，其等效电路如下所示，与图4(a)很相似，可以得到低频提升，现在来分析电路的幅频特性。图6音调控制低频等效电路图∵Z1＝R1∴；令；则；。根据前边假设条件：，；当，即信号接近中频时当，时当时，综上所述，可以画出其幅频特性。在和时，曲线变化较大，本文称和为转折点频率。设转折点频率之间曲线斜率为-6dB/倍频，若用折线近似表示此曲线，则和为折线的拐点，此时低音最高提升量为20dB。表示为同样方法可知，在滑动端至B点时可以得到如图7的衰减曲线。图7衰减曲线图转折点频率为：；。最大衰减量为：[3]。B．信号在高频区和对高频可视为短路，此时和支路已起作用。等效电路见下图8。为分析方便电路中Y型接法的、和变换成△型接法的如图8右所示。其中：；；。图8音调控制高频去等效电路图因为前级输出电阻很小(<500Ω