优秀毕业设计精品]语音放大电路的设计.doc

毕业设计说明书第1页目录1绪论.31.1课题背景及目的.31.2国内外研究状况.32设计原理.53前置放大电路.63.1基本差分放大器.63.1.1基本原理电路及特点.63.1.2工作原理.73.2长尾式差动放大电路.83.3差动放大器的主要指标.113.4具有调零电路的差动放大器.113.5恒流源差动放大电路.124滤波电路类型及分析.134.1低通滤波器.134.2高通滤波器.184.3其它滤波器.205功率放大电路.255.1功率放大电路的特点.255.2功率放大电路的工作状态分类.275.3电路的组成.295.3.1甲乙类双电源互补对称电路.305.3.2甲乙类单电源互补对称电路.305.3.3复合管功率放大电路.315.4集成功率放大电路.335.4.1LM324运放集成电路.345.4.2TDA2003集成功率放大器.346整体电路原理图.367安装调试与性能测试.377.1运放的调试.377.2功放的调试.37毕业设计说明书第2页7.3系统调节.38结论.39参考文献.40附录.41附录A语音放大电路的元件清单.42附录B集成运算放大器LM324的管脚图及基本参数.42毕业设计说明书第3页1绪论1.1课题背景及目的在日常生活和工作中，经常会遇到这样一些问题：如在检修各种机器设备时，常常需要能依据故障设备的异常声响来寻找故障，这种异常声响的频谱覆盖面往往很广，需要高亮度的声音以传达消息，例如校园广播，大型会议等，而仅仅凭人们自己的喉咙是无法实现的，因而要用到信号放大器。声音信号频率低，在放大的过程中极易受到外界的干扰，又如：在打电话时，有时往往因声音太大或干扰太大而难以听清对方讲的话，于是需要一种既能放大语音信号又能降低外来噪声的仪器诸如以上原因，具有类似功能的实用电路实际上就是一个能识别不同频率范围的小信号放大系统。所以本课题要求采用集成运算放大器完成语音放大电路。有利于培养我的技开发能力和创新精神，并有一定的实用意义。1.2国内外研究状况我国基础工业薄弱，特别是核心部件芯片的研究，而功放芯片的研究，与国外相比有一定的差距，在各大高校及厂家大部分实验用的还是以集成运算放大器LM324和功率放大器TDA2003等芯片。随着科技的发展与进步，从模拟及混合信号芯片，尤其是放大器类产品发展趋势来看，高集成度、兼顾速度与精度、低功耗、较宽的温度范围，以及软件可控等性能，将是未来各个模拟器件供应商的新产品呈现的新特点。对于某些中、低端电子产品的成本压力，使得本土的中小规模IC供应商获得了良好的发展机会，打破欧美供应商一统天下的局面，这也将是包括放大器在内的模拟类产品的一大特点。放大器产品的发展主要特点如下：(1)新工艺、新技术的发展；(2)放大器类产品在电子系统中的作用越来越重要，不可替代，高精度的放大调条理电路很难集成在处理芯片中；(3)“定制化”需求是放大器的种类不断增加的主要推动力之一。工艺方面，BiCom3是TI针对高速度模拟产品而开创的工艺，其高电压版本BiCom3HV为36VBipolarSiGe工艺，兼顾速度的同时也可实现高电压的应用；HPA07工艺主要应用于高精度模拟类产品，应用这一工艺的器件具有高精度，小封装，高SNR等特点，相似的HPA07HV可兼容36V应用；除了以上具有代表性的工艺外，TI还有LBC工艺，主要特点是高电压大功率；A035工艺主要应用是毕业设计说明书第4页高密度器件。高精度运算放大器一般是指失调电压低于1mV的运放。TI近期推出了一款高精度的运OPA211，是以BiCom3HV为主要工艺开发的产品。在高速放大器方面，TI能够应用新的工艺提供针对不同应用的各类产品，除了可以提供各类电压反馈型和电流反馈型高速放大器类产品以外，还可以提供高速的JFET输入高速放大器类产品，其中包括多种可供选择型号，如OPA656，OPA657及THS4631等，他们都具有不同的带宽和压摆率，不同的稳定增益范围，包括独立增益稳定等主要可供选择的指标，可广泛应用于测试与计量等宽带宽高输入阻抗的应用场合。在高速视频放大器方面，TI推出了一系列具有灵活可编程及高集成度的放大器类产品，例如针对视频应用的THS73xx系列产品，针对不同的视频标准要求，其集成了低通滤波器，部分产品具有内部固定增益放大，滤波器带宽数字可编程选择，以及输入耦合方式选择等性能。凌力尔特公司专注于提供具有高精确度、低噪声和高速度性能的放大器产品。这些器件主要分为3类：传统的高性能放大器产品(包括运算放大器、仪表放大器和可编程增益放大器)；高速ADC驱动器；专用精确高压侧电流检测放大器。尽管运算放大器已经出现几十年了，使用也相对简单，但是很多令人振奋的新进展仍在不断出现，从而产生了多种富有吸引力的新产品。这些新产品很多将以改进基本功能的形式出现，如提高运算放大器的速度、精确度、噪声和功率性能等，但是更多将以提高集成度的形式出现。凌力尔特公司的LTC6420-20双路差分ADC驱动器和LTC6102HV零漂移高压侧电流检测放大器就是好例子。LTC6420-20是一种双路高速全差分ADC驱动器，具有很好的匹配性能规格。这使其在I-Q解调和多通道通信应用中尤其有用。在这些应用中，驱动高速ADC的传统方法是使用高压、大电流消耗的RF放大器。既然这些RF放大器是单端组件，那么就需要附加电路将信号转换成最高性能ADC所需的差分信号。LTC6420-20与这种传统方法相比有几个优点。首先，它的功率极低，在很多情况下，可以与ADC共享同一个低压电源。其次，它使用较少的组件，占用电路板空间较少。除了将两个通道集成到一个小型3mm×4mm封装中，LTC6420-20还含有增益设置电阻和可选输出滤波。通过在芯片上纳入灵敏的反馈网络，设计师无需花费大量时间考虑杂散电容可能引起的不稳定性，该电容与