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  • 最简单的三极管音频放大电路

    千次阅读 2017-10-15 00:47:47
    最简单的三极管音频放大电路 最简单的三极管音频放大电路  调节R1大小,使在最大输出时信号不失真即可,减小R可输出更大的功率。 如果有万用表,可将C极电压调为电源电压的1/2左右。        图一 固定偏置...

    最简单的三极管音频放大电路 最简单的三极管音频放大电路 
    调节R1大小,使在最大输出时信号不失真即可,减小R可输出更大的功率。 如果有万用表,可将C极电压调为电源电压的1/2左右。 
        
         
     
    图一 固定偏置 ,电源电压对偏置电流影响很大  基本的共发射极电路 








        require.async(['wkcommon:widget/ui/lib/sio/sio.js'], function(sio) { var url = 'https://cpro.baidustatic.com/cpro/ui/c.js'; sio.callByBrowser( url, function () { BAIDU_CLB_fillSlotAsync('u2845605','cpro_u2845605'); } ); }); 














     
     
    图二 偏置接入负反馈,放大倍会变小,电源电压对偏置电流影响较小。  电压负反馈接法,适应电压范围更宽。 
    此种属甲类放大类,效率最低,特点是简单。低电压电路中极少采用,因为输出功率太小,实际多用在功率推动电路,同时放大电压和电流。 
       
    这里介绍一个设计小巧、线路简单但性能不错的三管音频放大器。其电路见附图。也许你在一些袖珍晶体管收音机可以看到一些与此类似的电路。 








     (window.cproArray = window.cproArray || []).push({ id: "u3054369" });














     
    原理分析: 
     
      电路如图所示,输入极(9014)的基极工作电压等于两输出极三极管的中点电压,一般为电源电压的一半,这个电压的稳定由输出三极管的基极的两个二极管控制。3.3欧姆电阻串联在输出三极管的发射极上,以稳定偏流。以减小环境温度、不同器件(如二极管、输出三极管)参数区别对电路的影响。当偏流增加时,输出三极管发射极与基极间电压会减小,以减小偏流。此电路输入阻抗为500欧姆,在使用8欧姆扬声器时,电压增益为5。 
           电路在不失真输出50mW的功率时,扬声器上有约2V左右的电压摆动。增加电源电压可提高输出功率,但此时应注意输出晶体管散热问题。在9V电源电压时,电路耗电约30mA。制作时要注意两个输出功率管放大倍数应接近。其它器件参数可以参考图示选择。 此电路适合于制作成耳机放大器或其它小功率放大器用。由于它是一个很典型的功放电路,所以非常适合初学者学习功放电路原理之余,动手实践制作时的参考电路。




    from:https://wenku.baidu.com/view/b33c1f661ed9ad51f01df20e.html


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  • 放大电路是构成各种功能模拟电路基础电路,也是对模拟信号基本处理。音频信号可以分解成若干频率正玄波之和,其频率分为在20Hz~20KHz。不当的放大电路会造成音频信号失真,亦会带来干扰和噪声。 所有电子...

    1、导言
    放大电路是构成各种功能模拟电路的基础电路,也是对模拟信号最基本的处理。音频信号可以分解成若干频率的正玄波之和,其频率分为在20Hz~20KHz。不当的放大电路会造成音频信号的失真,亦会带来干扰和噪声。
    所有电子信息系统组成的原则都应包含:1、满足功能和性能要求,2、尽量简单,3、电磁兼容,4、调试应用简单。
    因此本文就来研究在不会增大电路复杂度的前提下,如何实现音频信号放大的同时对信号进行优化。
    2、常见运算电路对音频信号的处理
    2.1反相比例运算电路
    图1所示为反相比例运算电路,Uin通过电阻R1作用于集成运放的反相输入端,同相输入端通过补偿电阻R3接地。R3的作用是保持运放输入级差分放大电路具有良好的对称性,从而提高运算精度。
    在这里插入图片描述
    图1
    其中:
    在这里插入图片描述
    该电路的输出电阻=0,因而具有很强的带负载能力,由于“虚短”反相输入端电压,故输入电阻,由于,说明集成运放的共模输入电压为0。即,该电路可以有效抑制共模干扰
    其中:差模又称串模,指的是两根线之间的信号差值;而共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。 差模信号:幅度相等,相位相反的信号,共模信号:幅度相等,相位相同的信号。
    图2为该电路仿真电路,从该图可以看出:信号发生器输入波形为峰值3V,频率1Hz的正玄波,示波器为峰值6V,频率1Hz的正玄波,符合该电路放大特性。
    波特测试仪可看出,在1Hz~1MHz,增益满足=6DB。当频率大于1MHz后,该电路输出增益开始衰减,从图3芯片的频率特性可以看出,该变化满足器件本身的幅频特性。
    在这里插入图片描述
    图2
    在这里插入图片描述
    图3
    2.2同相比例运算电路
    图4所示集成运放的反相输入端通过电阻R4接“地”,同相输入端通过补偿电阻R5接输入信号。
    在这里插入图片描述
    图4
    其中:
    在这里插入图片描述
    由于“虚断”,同相比例运算电路的输入电流为0,故输入电阻为无穷大。由于,故运放的共模输入电压等于输入电压。故该电路不可抑制共模输入。

    在这里插入图片描述

    图5
    3、常见运算电路对音频信号的优化
    3.1 音频信号的频率范围
    前文所述,音频信号主要分布在20Hz~20KHz内,而人声频率范围如表1所示。
    表1
    男 女
    低音 82~392Hz 82~392Hz
    基准音区 64~523Hz 160~1200Hz
    中音 123~493Hz 123~493Hz
    高音 164~698Hz 220~1.1KHz
    各类乐器的频率如图6所示。
    在这里插入图片描述
    图6
    因此,取有效音频频率范围50Hz~16KHz,可以满足所有人声和乐器的需求范围。而在实际电路设计运用中,直接将输出信号接入大功率功放,难免会有低频“嗡嗡”交流底噪和高频“唧唧”刺耳底噪。如何降低两种底噪,保证所需频率输出,才是重中之重需要考虑的。
    3.2 高频信号如何抑制
    在自动控制系统中,积分电路和微分电路常用作调节环节。且积分电路可实现波形的变化,对低频信号增益大,对高频信号的增益小,当信号频率趋于无穷大时增益为0,实现了滤波。那么如果将积分电路和放大电路合二为一呢?
    图7在图1的基础上增加积分电路,
    在这里插入图片描述
    图7
    从仿真图8中,可以看出,当频率等于140Hz时,增益已变为0,大于140Hz时,增益为负数,实现了高频的衰减。
    在这里插入图片描述
    图8
    而我们的需要实现的是16KHz以上的信号的衰减,那么根据电路进行修改如图9。
    在这里插入图片描述
    图9
    从图9中可看出,频率大于16KHz后,增益将小于6DB,实现了高频的衰减。
    3.3 低频信号如何抑制
    需要实现50Hz以下频率的衰减,那么在输入端进行C滤波。如图10所示。
    在这里插入图片描述
    图10
    可以看出,当频率小于58Hz时,增益小于6DB,实现了低频的衰减。
    4、总结
    运算电路用法多种多样,如何实现我们想要的效果,是需要经过仔细研究、计算的。所有的电路实现都是需要具有缜密思考,不能死搬乱套。
    文中有些计算未能提供,后边如有时间进行补充吧。
    参考文献:
    [1],模拟电子技术基础教程(华成英)
    [2],https://www.cnblogs.com/zthua/archive/2013/01/09/2853208.html
    [3],Multisim14 电子系统仿真与设计(张新喜)

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  • 我们在项目中经常会遇到音频信号的采集处理,我们今天做一个最简单的音频采集模块。它的电路其实就是在我们上节课的三极管的放大电路上的一个改进,在上一节课三极管放大电路的基础之上,将输出信号换成驻极体话筒,...

    我们在项目中经常会遇到音频信号的采集处理,我们今天做一个最简单的音频采集模块。它的电路其实就是在我们上节课的三极管的放大电路上的一个改进,在上一节课三极管放大电路的基础之上,将输出信号换成驻极体话筒,输出端加上截止频率在20KHZ左右的RC低通滤波电路,通过滤波电路来滤除频率在20KHZ以上的噪声信号。

    上一节课关于三极管放大的文章链接如下:
    添加链接描述

    设计的电路原理图如图所示,通过传感器获取一个交流的小信号,经过三级管放大电路放大信号之后再进行输出:

    在这里插入图片描述
    等不及打板,手工焊接了一个样品进行试验:
    在这里插入图片描述

    通过LOTO示波器OSC482来测量放大后的输出信号:

    在这里插入图片描述

    还可以观察三极管放大电路对小信号的放大效果,同时来绘制出放大后的信号的FFT频谱:
    在这里插入图片描述

    示波器的上位机软件自带FFT频谱绘制功能,按照视频的参数设置好之后,就可以自动绘制测试信号的FFT频谱。距离一两米远正常说话的声音可以清晰的采集和显示,为了直观,下图是用不锈钢勺子敲击我的陶瓷水杯发出的声音波形。本来话筒接受到的声音转换成的电压很小,通过三极管放大电路放了了大概70倍左右,示波器就可以清晰显示了:

    在这里插入图片描述

    通过FFT频谱分析会发现,这个勺子和陶瓷杯的敲击,会产生一个频率为2K的音频。
    过程录制了视频如下:

    LOTO课5:三极管音频放大电路实践

    开始实验的时候我们并没有在输出端加上RC低通滤波电路,而是直接用示波器测量。但是我们在上位机软件界面观察到测量的输出信号被大量的噪声信号淹没了,并不能特别直观的观察到输出的放大信号,因此我们通过设计一个简单地RC低通滤波电路来去除掉大于声音信号频率的噪声,信号被噪声淹没图如下图所示:
    在这里插入图片描述

    关于RC低通滤波我们在第3节课也讲过,不熟悉的客官们可以参考下:

    添加链接描述
    我们这次实践使用的RC低通滤波的参数:
    在这里插入图片描述
    最后献上匆忙整理的原理图,后续布线和出样板了再通知大家:
    在这里插入图片描述
    最左侧是驻极体话筒不是喇叭哈

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    我发现单片机就像我刚刚发现编程一样的感觉,仿佛又发现了新大陆,那种兴奋感就是嗨,然后我又研究了一段时间,受益匪浅,我从基础电路,基尔霍夫定律,节点电压,网孔电流,叠加定律,戴维南定律,等等乱七八糟,顺便学了一下模电,最终发现,其实好像没必要那么麻烦。单片机 只要会c语言就基本上可以开干了, 再配合一些基础电路即可。
    不过也没啥了,反正学了点电路,感觉自信心都增强了,最起码看电路图的时候 心没那么慌了

    今天忽然发现自己能看懂一个简单的电路, 瞬间 兴奋, 所以写一篇文章来纪念一下!
    南宁外卖点餐系统
    如图:

    1. 2.3伏,就是一个偏置电压,他的作用就是给三极管导通,并处于放大工作状态
    2. 100uF电容,这个的作用是隔直流,防止栅极直流电干扰信号源
    3. 信号源是交流信号,产生的是波动震荡,因为波动信号会对电容的极板电荷产生干扰。也就 是大家所说的通交流,(其实根本没通,只是产生波动)
    4. 波动的信号 跟2.3v的电压叠加,当正玄波时候(2.3v+U)负的时候(2.3v-U) 最终会产生一个偏置波段震荡电路
    5. 偏置电流经过三极管放大,最终驱动扬声器发出声音

    画了个图给大家方便理解
    南宁外卖点餐系统

    明年我们公司准备做南宁市的外卖点餐系统,自研开发一套,给中小餐饮店使用,充分发挥他们的私域流量,免受美团得收割。有这个项目支撑,团队就稳了,可以发展壮大,好了,预祝一切顺利成功!Nice!

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最简单的音频放大电路