简单音频放大器设计

小型语音放大器设计报告

摘要

本文讨论了小型语音放大器的原理与设计方案，主要介绍了前置放大器设计，带通滤波器设计和功放芯片的使用，给出了设计原理图。关键词：前置放大带通滤波功放

一、任务要求

制作一个由集成运算放大器组成的语音放大电路。原理框图如图一所示。

图一系统的原理框图二、性能指标

1.输入电压Ui≤5mV 2.输入阻抗

Ri=10kΩ

3.带通滤波器+3dB

带通范围：300Hz—3kHz 4..输出功率

Po≥0.5W 5.输出阻抗

Ro=4Ω 6.电源电压：+12V

7.输出功率连续可调（带音量调节) 三、电路设计 1.前置放大器设计

由系统要求的最小输出功率、负载和输入电压采，计算出系统总的增益：

g

2P0R0U

400

用两级反向放大组态构成前置放大器。由于功放LM386提供最

小20倍（26dB）的增益。故前置放大器增益设为20倍。

图二为前置放大器的原理图。两级的增益分别为

g1

R1R3

2,g2

R7R8

10

。级联后增益为20。

图二前置放大器原理图

2.带通滤波器设计

语音信号的频带集中在300Hz-3kHz，带通滤波器的通频带为300Hz-3kHz。用二阶有源高通滤波器和二阶有源低通滤波器级联而成。低通滤波器的截止频率为3kHz，由h波器RC



1RC

2fh

4

，l



1RC

2fl

得

RC5.310

4

高通滤

5.310

。电路原理图如图五所示。

图五带通滤波器电路原理图（VC是虚地，由12V电压分压得到）

3.功率放大器设计

根据lm386的datasheet给出的电路图（图三），在1，8脚之间加入可变电阻和电容使增益从20到200可调，如图四所示。

图三文档中给出的典型电路接法

图四增益可调的lm386功放电路

四、电路测试与仿真 1.前置放大器测试仿真

按照设计电路进行仿真，得到的放大特性和频带如图六、图七所示。

图六前置放大器的放大特性

图七前置放大器频带

由以上两图可知，电路能在较宽的频带内无失真的完成放大20倍的功能。 2.带通滤波器测试仿真

根据计算得到的电阻，电容值搭建电路，分别对高通，低通和级联后的滤波器进行仿真，经过对电阻，电容的值微调，得到更好的滤波效果。仿真的结果如图八，图九，图十所示。

图八高通滤波器的频带

图九低通滤波器的频带

图十带通滤波器的频带

有仿真的结果可知，级联的滤波器可基本满足300Hz-3kHz的滤波要求，但通频带不够平缓，部分高频噪声不能很好的去除。

由以上结果可知，前置放大器和滤波器级联后可以满足带宽的要求。五、原件清单

集成运算放大器 741 4片功率放大器 lm358 1片喇叭一个

1/4W电阻若干，可调电阻、电容若干面包板一块导线若干

六、总结

电路实际搭建时遇到困难很多，改用双电源供电，实际电路图如下图所示：

附图实际电路

接入功放后出现了高频的震荡和自激。通过调试电路，解决了一部分问题，但输出波形仍然不够理想。