项目三 话筒放大器的制作

项目三话筒放大器的制作

模拟电路 项目三项目三 话筒放大器的制作

项目描述3.1

项目资讯 3.2

项目实施 3.3

项目评价与总结 3.4

模拟电路 项目三3.1 项目描述

话筒放大器是将话筒输入的信号进行放大的电子产品。它的主要作用是接收话筒的信号，然后将其放大。本项目主要选用运算放大器制作一个简易话筒放大器。

模拟电路 项目三3.1 项目描述

技能目标 1. 学会独立查阅集成芯片的相关资料；2. 能够对集成芯片进行识别与选取；3. 能够对反馈电路进行测试；4. 熟练掌握比例运算电路、加法运算电路和减法运算电路的分析方法和计算。

知识目标 1. 了解集成芯片的基本组成及主要性能指标；2. 熟悉负反馈放大电路工作原理及性能；3. 熟悉集成运算放大器的理想特性；4. 掌握集成运放的基本运算计算方法。

教学目标

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3.2.1 差分放大电路 差分放大电路简称差放，是集成运算放大器中常用的一种单元电路，它具有良好的抑制零点漂移性能。 ( 所谓零点漂移，是在直流耦合放大电路输入信号为零时，输出端的直流电位缓慢变化的现象。 ) 一、基本差分放大电路的组成

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二、差分放大电路的静态分析

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三、共模信号、差模信号及其放大倍数 1. 差模信号和差模放大倍数

2. 共模信号和共模放大倍数

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四、差模输入信号的动态分析 差动电路有两个输入端、两个输出端，它具有双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出四种组态。 1. 双端输出电路动态分析及共模抑制比

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beb1

Lu1

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2rR

RA

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uuuu

uu

A

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图 3-5 双端输入双端输出差分电路共模交流通路

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2. 单端输出电路动态分析及共模抑制比

图 3-6 双端输入单端输出差分电路图 3-7 双端输入单端输出差分电路差模交流通路

图 3-8 双端输入单端输出差分电路共模交流通路

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五、具有恒流源的差动放大电路

图 3-9 具有恒流源的差动放大电路

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3.2.2 集成运算放大器 一、集成运算放大器的组成与电路符号

图 3-10 运算放大器方框图 图 3-11 集成运放的符号

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二、集成运算放大器的主要技术指标 1. 输入失调电压 Uio 2. 输入失调电流 Iio 3. 输入偏置电流 IiB 4. 开环差模电压放大倍数 Au0 5. 最大输出电压 Uopp 6. 最大共模输入电压 UiCM 7. 共模抑制比 KCMR

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三、集成运算放大器理想化模型 1. 集成运算放大器理想化条件

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2 ．集成运算放大器线性应用条件

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3.2.3 放大电路中的负反馈 一、负反馈放大电路的框图

图 3-12 负反馈放大器的组成框图

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二、负反馈放大电路的基本形式及判断方法 1. 负反馈的基本形式 根据反馈网络与基本放大电路在输出、输入端连接方式的不同，负反馈放大电路的反馈形式可分为四种类型： （ 1 ）电压串联负反馈 （ 2 ）电压并联负反馈 （ 3 ）电流串联负反馈 （ 4 ）电流并联负反馈。 2. 负反馈形式的判断方法 （ 1 ）凡反馈信号取自输出电压信号的称电压反馈； （ 2 ）凡反馈信号取自输出电流信号的称电流反馈； （ 3 ）凡反馈信号在输入端与输入信号相串联的称为串联反馈； （ 4 ）凡反馈信号在输入端与输入信号相并联的称为并联反馈。

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三、负反馈对放大电路性能的影响 引入负反馈后，虽然电路的放大倍数降低了，但放大器的一些性能却得到了改善。如提高放大倍数的稳定性、改善非线性失真、展宽频带、改变输入输出电阻等。 1. 提高电路的增益的稳定性 2. 减少非线性失真 3. 扩展通频带 4. 改善输入电阻和输出电阻

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3.2.4 集成运算放大器的线性应用 一、反相输入比例运算

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二、同相输入比例运算

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三、反相加法运算电路

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四、同相加法运算电路

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五、减法运算电路

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六、积分运算电路

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七、微分运算电路

模拟电路 项目三3.3 项目实施

3.3.1 项目原理说明 如图 3-21 所示的话筒放大器电路由核心器件

LM324 运算放大器及相关外围元器件构成。 电路中的拾音器 MIC 用来拾取微弱语音信号，并经电容 C1 耦合至前置放大电路。三极管 VT1 、 VT2 及电阻 R2 、 R3 等组成高增益话筒前置放大电路，对信号进行放大并将信号送入后级放大器，耳机再将放大后的电信号还原为声音。助听器的工作电压为 1.5V ，采用

5 号电池供电。

模拟电路 项目三3.3 项目实施

模拟电路 项目三3.3 项目实施

3.3.2 项目制作 一、电路装配准备 1. 装配工具及调试仪器仪表的准备：通用电路板、电烙铁、焊锡丝、钳子、螺丝起、导线、示波器、万用表； 2. 元器件的准备，即元件清单：

序号 元器件名称 元器件标号 规格 数量

1 运算放大器 LM324 1

2 扬声器SP

1

3 驻极体话筒MIC

1

4 电阻R1 、 R2 、 R3 10KΩ 3

R4 、 R6 1KΩ 2

R5 、 R7 1M 2

5 电容

C1 104 1

C2 、 C3 、 103 2

C4 10μF 1

C5 1μF 1

模拟电路 项目三3.3 项目实施

二、元器件检测 1. 用万用表测试集成芯片 LM324 的方法 2. 用万用表直流电压档测试 三、电路组装

模拟电路 项目三3.3 项目实施

四、电路调试 1. 电路调试步骤 2. 电路的测试 ⑴ 仔细检查、核对电路与元件，确认无误后输入规定的 12V 直流电压； ⑵ 用示波器观测波形，看话筒是否将声音信号转换成了电信号； ⑶ 若确认了话筒输出信号正常，则用示波器观测级间耦合电容的前端，看信号有没有被放大，是否有失真。然后再观测耦合电容后端是否有信号输出，这样就能确定信号被第一级运算放大器放大及被耦合到了下一级进行放大。 ⑷ 第二级放大电路的测试与第一级的一样，是将输出信号加到示波器中，看信号有没有被再次放大以及是否出现失真现象。 ⑸ 在前级电路都正常工作的情况下，接入扬声器，听声音是否被放大及失真。 3. 故障分析与排除 五、编写项目报告书

模拟电路 项目三3.4 项目评价与总结

3.4.1 项目评价考核项目 考核内容及要求 分值 学生自评 小组评分 教师评分 成绩占课程成绩比例

项目资讯掌握情况1. 能正确识别检测集成电路、扬声器、电阻器及电容器等电子元件；2. 能分析、选择、正确使用上述元器件；3. 能熟练掌握差分放大电路的特性；4. 能熟练掌握集成运算放大器的线性应用；5. 能分析计算话筒放大器电路参数指标。

25

10%

电路制作1. 能详细列出元件、工具、耗材及使用仪器仪表清单；2. 能制订详细的实施流程与电路调试步骤；3. 电路板设计制作合理，元器件布局合理，焊接规范；4. 能正确使用仪器仪表。

25

电路调试 1. 能正确测量出话筒放大器电路的技术指标；2. 能正确判断电路故障原因并及时排除故障。 15

项目报告书完成情况1. 语言表达准确，逻辑性强；2.格式标准，内容充实、完整；3. 有详细的项目分析、制作调试过程及数据记录。 15

职业素养 1. 学习、工作积极主动，遵时守纪2.团结协作精神好 3.踏实勤奋，严谨求实 10

安全文明生产 1.严格遵守实习生产操作规程2.安全生产无事故 10

总分 100

模拟电路 项目三3.4 项目评价与总结

3.4.2 项目总结 1. 差动放大电路能较好地解决零点漂移问题。 2. 集成运算放大器是一种输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数高的直接耦合放大电路，其内部主要由差动式输入级、中间级、互补对称式输出级及偏置电路组成。 3. 负反馈对放大器的性能有广泛的影响，可稳定放大倍数（同时减小放大倍数）、展宽频带、减小非线性失真、增大或减小输入和输出电阻。负反馈有电压串联、电压并联、电流串联、电流并联 4 种不同的类型，实际应用中可根据不同的要求引入不同的反馈方式。