模电课程设计 扩声电路

第一篇：模电课程设计 扩声电路

电子工程系课程设计 专业名称：课程名称：课题名称： 设计人员： 指导教师： 电子工程系 模拟电路课题设计 扩 声 电 路 年 月 日

课程设计报告书评阅页

课题名称： 班

级： 姓

名：

****年**月**日

指导教师评语：

考核成绩：

指导教师签名：

2011 年

月

日

目录

【摘要】...................................................................................................................第1节 扩声电路的设计.........................................................................................一、目的............................................................................................................二、设计任务和要求........................................................................................三、基本原理概述............................................................................................四、元器件清单................................................................................................第2节 扩声电路各单元电路设计.........................................................................一、前置放大器的设计....................................................................................二、音调控制器的设计....................................................................................三、功率输出级的设计..................................................................................第3节、调试要点.................................................................................................一.前置级调试...............................................................................................二.音调控制器调试......................................................................................三.功率放大器调试......................................................................................四.整机调试...................................................................................................附录一.....................................................................................................................附录二.....................................................................................................................附录三.....................................................................................................................心得体会.................................................................................................................参考文献:................................................................................................................

第1节 扩声电路的设计

一、目的

 掌握一些集成运放电路的使用。 掌握熟悉功率放大电路的设计。 了解什么是前置放大。

 音频控制器的设计、功率输出级的设计等模电知识。

二、设计任务和要求

 最大输出功率为8W。 负载阻抗为8Ω。

 非线性失真系数不大于3%。

 具有音频调节功能，即用两只电位器分别调节高音和低音。 输出功率的大小连续可调，即用电位器调节音量的大小。

 频率响应：当高、低音调电位器处于不提升也不衰减的位置时，-3dB的频带范围是80HZ至6kHZ。

 输入信号源为话筒输入，输入灵敏度不大于20ｍＶ。 输入阻抗不小于50KΩ

 输入端短路时，噪声输出电压的有效值不超过10mV，直流输出电压不超过50mV，静态电源电流不超过100mV。

三、基本原理概述

扩声电路实际上是一个典型的多级放大器。其原理如下图所示。前置放大主要完成对小信号的放大，一般要求输入高阻抗，输出低阻抗，频带要宽，噪声要小；音频控制主要实现对输入信号高、低音的提升和衰减；功率放大器决定了整机的输出功率、非线性失真系数等指标，要求效率高、输出功率大。设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。

因为P0max=8W，所以此时的输出电压U0=。要使输入为5mV的信号放大到输出的8V，所需要的总放大倍数为

Au=u0/ui=8V/5mV=1600

三、元器件清单

元器件名称

LF353 三极管 三极管 三极管 二极管 电解电容 电解电容 电解电容 电解电容

参数

9013 9015 3DD01 IN4148 10uF 100uF 0.01uF 4.7uF

数量 2 1 1 2 2 2 3 2 1 元器件名称

电阻

电阻

电阻

电阻

电阻

电阻

电阻

电阻

电阻

参数 100KΩ 10KΩ 22KΩ 51KΩ 18KΩ 15kΩ 1kΩ 11KΩ 30Ω

音频控制器的设计主要是根据转折频率的不同来选择电位器、电阻及电容参数。

（1）低频工作时元器件参数的计算。音频控制器工作在地音频时（即f

本设计要求中频增益为Ao=1（0dB），且正在100Hz处有±12dB的调节范围。故当增益为0dB时，对应的转折频率为400Hz（因为从2dB到0dB对应两个倍频程，所以对应频率是2X2X100Hz=400Hz），该频率既是中音下限频率fL2=400Hz。最大提升增益一般取10倍，因此音调控制器的低音转折频率fL1=fL2/10=40Hz。

电阻R8，R10及RP1的取值范围一般为几千欧姆到数百欧姆。若取值过大，则运算放大器的漏电流的影响变大；若取值过小，则流入运算放大器的电流将超过其最大输出能力。这里取RP1=470KΩ。由于Ao=1。故R8=R10。又因为wL2/wL1=(RP1+R10)/R10=10,所以R8=R10=RP1/（10-1）≈52KΩ，取R9=R8=R10=51KΩ。电容C7可由式1/（2πfL1XRP1）求的：C7=0.0085uF，取0.01uF。

三、功率输出级的设计

功率输出级电路结构有许多种形式，选择由分立元器件组成的功率放大器或单片集成功率放大器均可。为了巩固在电子线路课程中所学的理论知识，这里选用集成运算放大器组成的典型OCL功率放大器，其电路如图6.10所示。其中由运算放大器组成输入电压放大驱动管，由晶体管VT1,VT2.VT3,VT4组成的复合管为功率输出级。三极管VT1与VT2都为NPN型的复合管。VT3与VT4为不同类型的晶体管，所组成的复合管导电极性由第1只管决定，为PNP型复合管。

（1）确定电源电压Vcc。功率放大器的设计要求是最大输出功率Pomax=8W。由式Pomax=1／2× 可得：uomax=√2PomaxRL。考虑到输出功率管VT2与VT4的饱和压降和发射极电阻R21与R22d的压降，电源电压常取：Vcc=（1.2～1.5）Uom。将以知参数带入上式，电源电压取±1.2V。（2）功率输出级设计：

1.输出晶体管的选择。VT1与VT4选择同类型的NPN型大功率管。其承受的量最大反向电压为Ucemax=2Vcc。每支晶体管的最大集电极电流为Icmax=Vcc／RL≈1.5A；每支晶体管的最大集电极功耗为：Pcmax=0.2Pomax=1.6W。所以，在选择功率三极管时，除应使两管B的值尽量对称外，其极限参数还应满足系列关系：V（BR）CEO﹥2Vcc，Icm﹥Icmax，Pcm﹥Pcmax。根据上式关系，选择功率三极管为3DD01。

2.复合管的选择。VT1与VT4组成复合管，他们承受的最大电压均为2Vcc，考虑到R18与R20的分流作用和晶体管的损耗，晶体管VT1与VT3的集电极功耗为：Pcmax≈（1.1～1.5）Pc2max／B2，而实际选择VT1，VT3的参数要大于其最大值。另外为了复合出互补类型的三极管，一定要使VT1,VT3互补，且要求尽可能对称性好。可选用VT1为9013，VT3选用9015.3.电阻R17～R22的估算。R18与R20用来减小复合管的穿透电流，其值太小会影响复合管的稳定性，太大又会影像输出功率，一般取R18=R20=(5～10)ri2.ri2为VT2管的输入端等效电阻，其大小可用公式ri2=rbe2+（1+B2）R21来计算，大功率管的 rbe约为10欧姆，B 为20倍。

输出功率管的发射极电阻R21与R22起到电流的负反馈作用，是电路的工作更加

112

第3节、调试要点

上图为扩声电路PCB图，在调试安装前，首先将所选用的电子元器件测试一遍，以确保元器件完好。在进行元器件安装时，布局要合理，连线应尽可能短而直，所用的测量仪器也要准备好。一.前置级调试

当无输入交流信号时，用万用表分别测量LF353的输出电位，正常时应在0V 附近。若输出端滞留电流为电源电压值时，则可能运算放大器已坏或工作在开环状态。

输入端加入ui=5mV，f=1000HZ的交流信号，用示波器观察有无输出波形。如有自激震荡，应首先消除。当正常工作后。用交流毫伏表测量放大器的输出，并求其电压放大倍数。

输入信号幅值保持不变，改变其频率。测量幅频特性，并画出幅频特性曲线。二.音调控制器调试 静态测试同上

动态调试：用低频信号发生器在音调控制器输入400mV的正弦信号，保持幅值不变。将低音控制电位器调到最大提升，同时将高音控制电位器调到最大衰减，分别测量其幅频特新曲线；然后将两个电位器的位置调到相反状态，重新测试其幅频特新曲线。若不符合要求，应检查电路的连接、元器件值、输入输出耦合电容是否正确、完好。三.功率放大器调试

静态调试：首先将输入电容C8输入端对地短路，然后接通电源，用万用表测试Uo，调节电位器RP3，使输出的电位近似为0.动态调试：在输入端接入400mV。1000Hz的正弦信号，用示波器观察输出波形的失真情况，调整电位器RP3使输出波形交越失真最小。调节电位器RP4使输出电压的峰值不小于11V，以满足输出功率的要求。四.整机调试

将三级电路连接起来，在输入端连接一个话筒，此时，调节音量控制电位器RP4，应能改变音量的大小。调节高、低音控制电位器，应能明显听出高、低音调的变化。敲击电路板应无声音间断和自激现象。

附录二

扩声电路总体设计原理图，PCB图见下

附录三

3D安装原理对照图

心得体会

在本次设计的过程中，我发现很多的问题，给我的感觉就是很难，很不顺手，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，是很难的一件事，主要原因是我们没有经常动手设计过电路，还有资料的查找也是一大难题，这就要求我们在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来，这不论是对我们以后的就业还是学习，都会起到很大的促进和帮助，我相信，通过这次的课程设计，在下一阶段的学习中我会更加努力，力争把这门课学好，学精。同时，通过本次课程设计，巩固了我们学习过的专业知识，也使我们把理论与实践从真正意义上相结合了起来；考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力；从中可以自我测验，认识到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的学习中得以改进、提高；通过使用电路CAD 软件Protel DXP , 也让我们了解到计算机辅助设计(CAD)的智能化,有利于提高工作效率。

920-

第二篇：模电课程设计仿真 音频放大电路

电子科技大学

设计题目：学生姓名：教师姓名：《模拟电路基础》电子线路应用设计报告

功率放大电路 学号：

日期： 2016.12.27

1、设计任务

设计要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗RL=8Ω。

性能指标：频率：20Hz～20kHz 输出功率：≥8W 放大倍数：30dB 失真：≤10%

2、电路原理

2.1 电路整体方案 2.1.1 方案的确定及论证

一、OCL互补对称功率放大器

图 2.1.1-1 OCL电路

如图所示放大电路是由两个射极输出器组成的，T1和T2分别为NPN型管和PNP型管，两管的材料和参数相同（即特性对称），且电源由对称的双电源+VCC和-VCC提供。

图中，两管基极没有偏置电流，静态损耗为0，电路工作在乙类状态，信号从基极输人，从射极输出，RL为负载，输出端没有耦合电容。所以，把图4-35所示的电路称为无输出电容的功率放大电路，简称OCL电路。静态时，UEQ＝UBQ＝0 输入电压的正半周：＋VCC→T1→RL→地 输入电压的负半周：地→RL→T2→－VCC OCL电路的输出功率的计算公式如下：

最大输出功率：

转换效率：

二、用集成器件实现

TDA2030集成功放芯片：

TDA2030是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。

图 2.1.1-2 TDA2030芯片

TDA2030管脚功能： 1脚是正相输入端； 2脚是反向输入端； 3脚是负电源输入端； 4脚是功率输出端； 5脚是正电源输入端。

图 2.1.1-3 TDA2030芯片

图 2.1.1-4 TDA2030典型参数

TDA2030特点: 1.开机冲击极小。2.外接元件非常少。

3.TDA2030输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。4.采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。

5.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。

6．TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。

运用集成芯片TDA2030完成音频功率放大电路的设计，能够更好地达到设计任务和要求。2.1.2 整体电路

整体电路设计：使用TDA2030加少量外围元件，输入端使用高通滤波。

图 2.1.2-1 音频功放电路

2.2 各部分电路原理

一、输入部分

图 2.2-1 输入部分电路

R3是直流平衡电阻，同时与C3构成高通响应，用以滤除低频信号。

二、放大部分

图 2.2-2 放大部分电路

R1、R2和C2构成负反馈电路，决定电路的电压增益及低端截止频率。Au=R1/R2

三、输出部分

输出部分负载为扬声器，阻抗RL=8Ω。

四、保护部分

图 2.2-3 保护部分电路

R4和C7可以稳定频率，防止电路自激。D1、D2用以保护集成块 2.3 电路参数选择依据

阐述电路整体方案、各部分电路原理和电路参数选择依据

3、电路仿真和结果

根据要求，仿真软件选用multisim，在软件中连接电路如图4.1所示：

图 3-1 电路仿真图

一、波特图输出

图 3-2 波特图

由图可以看出，其仿真的结果，在20Hz-20kHz内中后段的波形放大能力基本保持不变化，且放大倍数约为30dB。符合题目要求。

二、输出功率

图 3-3 输出回路上探针数据 图 3-4 输出功率图

输出功率为8.662W，≥8W，满足要求。

三、失真分析

图 3-5 失真分析图

失真为0.014%，≤10%。满足要求。

选择的器件及其参数

给出部分和整体电路仿真截图，给出仿真结果及结论。

4、电路加工及测试（可选）

阐述制作电路（画图、焊接）的过程及注意事项，给出PCB版图、实物图。阐明所用的测试仪表、测试方法，给出测试结果。在最后，针对这次DIY，也有些收获和感悟。其中最重要的一点就是功放单点接地的问题！一定得慎之慎之处理处理不好功放会有底噪。

图中R1、R2是输入落地电阻，C2是直流反馈电容，接地点是小信号地，标记为蓝色，；C3、C4、C6、C7是退耦电容，接地端标记为红色，属电源地。正确的接地方式为：三个小信号接地点可混合在一条地线上，四个电源地汇集为另一条地线，电源地与小信号地在总接地点处汇合，除总接地点外，两种地不得有其他连通点。

5、问题解答

1、为什么共射放大电路不宜用作功率放大电路？

共射主要用于放大电压信号，其输出功率和效率都很低；而功放不仅需要有放大的电压信号，还需要有放大的电流信号，只有电压信号和电流信号都足够大，才能满足功放的要求，所以共射放大不宜用作功率放大电路。

2、TDA2030使用时对电路有什么要求？ TD2030使用时类似于集成运放，需要用负反馈电路。

3、如何实现电路的实物制作？

根据电路图绘制PCB→将PCB文件导出为PDF文档格式，采用1：1导出→将PDF打印到菲林上，采用实际大小打印→将打印好PCB菲林平铺在感光板上，准备曝光→用11W的日光台灯曝光约15分钟→曝光完毕后用显影液进行显影→准备好腐蚀溶液进行腐蚀→腐蚀结束，钻孔，准备焊接→焊接元件

6、总结

通过此次的课程设计，我增进了对功率放大电路的了解、掌握了音频功率放大电路的基本设计方法，对于仿真软件Multisim也用得更加得心应手，此外我还新学会了利用软件Altium Designer绘出PCB版图。同时对于模电的课程的内容也有了更加深刻的认识。

电子设计和需要扎实的理论基本功，同时也需要有一定的动手能力。理论加上实践，才能做等更好。

从选择题目到开始着手去做，我才发现自己的模电知识掌握得并不牢固，于是花了很多时间去读教材相关内容，包括基本放大电路的知识，多级放大器，放大电路的反馈和功率放大器等章节，总算是有了大概的想法和思路。而后便查阅各种论文和书籍资料，浏览各样的电子、电工论坛，看到别人的一些见解和讨论，启发了我的思路。最终发现了TDA2030的集成运放具有很大的优点，便想用集成运放来实现。我选择了TDA2030典型电路中的双电源电路来实现，并揣摩该电路的设计思路和意图，最终看出了其中的道理。之后便是应用仿真软件来实现。

制作实物电路图又是一次挑战。首先我询问了一些搞电子设计的同学如何实现实物，得知要先绘出PCB布线再印制、最终把元件焊上去并调试。软件Altium Designer的使用对我来说又是一项新鲜事物，我不断尝试，学会了如何利用软件布线。学校开放实验室给了我们很大的支持和鼓励，元件的找寻以及板子的印制都不再成为困扰我们的问题。我在没课的时候就呆在那里焊板子，最终做出了实物。

虽然我做出来的电路满足了设计要求，但是我仍觉得有些遗憾，那就是这个电路图我是直接用的TDA2030典型电路，并没有在此基础上做什么改进和变化。我想，以后我要更加注重模电这样的课程的学习，掌握扎实的基础，才有创新思考的能力。同时我也认识到，电子设计也需要有一定的动手能力。理论加上实践，才能做得更好。

电路设计、仿真、加工、测试过程中的收获和体会，对课程的理解，对实际电路的认识等等。

说明：正文小四号宋体。图表采用五号宋体，图表分别按顺序编号。

表1 选用的元器件型号和数量 图1 xxx仿真电路图

参考文献

[1].[2].[3].[4].童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006.周文.浅谈TDA2030集成音频功率放大器的制作[J].课程教育研究,2013，(2).朱李明.线性集成电路——TDA2030A[J].集成电路应用，1986,(3).张燕玉，陈国志.实用OCL集成音频功率放大器的分析方法[J].科技资讯，2010，(3).[5].芮新芳，朱朝霞，牛耀国.使用Altium Designer Winter 09设计印刷电路板之常见问题及使用技巧[J].电脑与电信,2011，(9).[6].吴中华.Altium Designer 10使用快速入门[J].电子制作,2012，(6).

第三篇：模电课程设计论文-音频功放电路

序

号

课 程 论 文

课程名称 论文题目 学 院 专业班级 学 号 姓 名 联系方式

模电课程设计 音频功率放大电路

2013 年 6 月 10 日

一、设计题目：

音频功率放大电路

二、设计任务与要求：

要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。

指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47K。

三、原理电路设计：

根据题目要求“用晶体管和集成运放设计音频功率放大路” 得知要用晶体管和集成运放来完成设计。因此我选择用集成运放组成前级放大电路，用晶体管组成后级放大电路，前级放大电路主要实现电压放大，后级主要实现电流放大。

前级放大蒂电路必须由低噪声、高保真、高增益、快响应、宽带音响集成电路构成。符合上诉条件的集成电路有：M5212、NE5532、NE5534等，本系统选择NE5532，因为众多的运放相比，NE5532具有高精度、低噪音、高阻抗、宽频带等优良性能，被称为“运放之皇”。这种运放的高转速可大大改善电路瞬态性能，较宽的带宽能保证信号在低、中、高频段均能不失真输出，使电路的整体指标大大提高。

后级放大电路采用AB推免放大电路，因为推免放大电路可以有效消除交越失真。而AB推免放大电路主要有OTL和OCL，本设计选择OCL电路，因为OCL电路的低频特性比OTL电路好。再者考虑到功率放大对功率要求较高，所以在OCL电路的基础上采用复合管形式。

整体电路如下，元件：

NE5532

晶体管： BC547

BC557

TIP41 TIP42

电阻：

3K

4.7K

300K

260K

电容：

470u（有极性）

100u（有极性）

100n 电位器：

10K

二极管

1N4148

元件的选择：

TIP41、TIP42最大Ic为6A，功率65W符合电路要求。R7与C2有相位补偿作用。电容C1、C5可以避免电源的自激荡。R3与D1组成偏置电路。NE5532的输出端通过R10与NE5532的反相输入端相接组成负反馈，调节电压放大倍数。

四、电路测试：

输出不失真波形：

频带宽：1.639Hz~55.69KHz，符合题目要求。

最大不失真输出电压时波形：

如图，峰峰值为21.932V，根据,Uo为峰峰值，得最大输出功率为15.03W符合题目要求。

通过实验教程的方法测得输入阻抗为50.009千欧，符合输入阻抗要求。

实际测量：

如图，最大峰峰值为24V，基本符合输出功率大于8W要求。

五、总结

优点：

1、采用NE5532集成运放和晶体管来制作，完全符合题意。采用运放之皇NE5532，能大大改善指标。

2、采用OCL电路，可以消除交越失真，且采用复合管形式，可以提高电流放大系数。

3、频带宽大。

4、电路布局合理，无外接电线，整体性好。缺点：

1、输出功率不够大。

2、电路发热较厉害，传输效率低。

3、电路较复杂，成本偏高。改进：

1、针对输出功率不够，考虑换成TDA2030来组成前级放大。

2、为电路加保护电路，在NE5532的电源端加二极管进行保护。心得体会：

通过这次课程设计使我进一步学习了相关的模电知识，加深了对课本知识的印象，意义重大。通过课程设计让我学到了很多课本上学不到的知识，开阔了我的眼界，掌握了一些作为电子专业学生所必须的技能。通过焊接电路板使我的焊接技术得到了提高，让我懂得如何合理地布线，如何使得电路板看起来更美观。在设计过程中让我体会到做什么事情都要有耐心、有恒心，要学会坚持，不能怕麻烦，要有越挫越勇的精神，更重要的是要对自己有信心。当然通过这次课程设计我也发现了自己很多的不足，比如总是拘于一下无关紧要的小节问题，导致我的进程很慢，还发现自己缺乏钻研精神，有时做事马虎等。总之，通过这次课程设计我受益匪浅，不过有点遗憾的是自己的作品不理想，性能指标不够，不管怎样我还是学到了很多东西。

六、参考资料：

1、童诗白、华成英，《模拟电子技术基础》

2、康华光，《电子技术基础》模拟部分

3、赵淑范

王宪伟，《电子技术实验与课程设计》 百度网站、电子发烧友、豆丁网等相关网站

第四篇：模电课程设计

门铃对讲系统

课题名称：门铃对讲设计

姓名： 何伟伟 专业： 电子信息科学与技术 班级： 2008-1 学号： 0801050107

指导教师：王桂海

信息科学与工程学院电子信息系

2010

年

07 月

05 日

门铃对讲系统

摘要：

本课题设计了一个以设计对讲电路为核心的楼宇式门铃对讲系统。该门铃对讲系统主要短时间按键有效、用户响铃设计、电压放大器设计、无输出变压器的功率放大器设计（OCL电路）、双向对话模块等组成。采用了LM386集成运放（由于仿真时Multisim软件无法找到，故用分离元件代替）和OP07集成功放、JK锁存器、继电器、电阻、电容元件、直流电源及各种测量仿真器件等，实现了访客用户选择、呼叫、双向对讲功能，同时还添加了按键亮灯指示、键盘荧光显示及免打扰功能等，其静态功耗可达0.5W, 真正实现了超低功耗，使该门铃对讲系统更加人性化和实用化。

与传统的门铃对讲系统相比，该设计具有保真度高、可靠性高、可扩展性强、易操作性好等特点，可用于普通小区或楼宇使用。

关键词：门铃

楼宇

双向对讲

门铃对讲系统

前言

如今社会发展迅速，人民生活水平日益提高，早已超越满足温饱的需要，现在讲究如何更好的生活，我国很大一部人分人居住小区，居民都希望有着良好的环境和安全感，过上更加安逸的生活。社区的发展需有这些基本条件才能吸引购买力，房地产发展商将面临一些实际问题：对于如何保障社区的安全及在管理上的方便，即能保障发展商的利益又能保障居住社区人员的需求及安全感、归属感，这是一个新的课题，让发展商去面对和解决好。小区门铃对讲系统方案设计，在保障资金投入合理的情况下让社区形成一个安全、舒适的文明社区。另一方面，最近五年的时间内，随着中国内地经济的稳步发展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市场。随着商品房的大量推出，地产商直接的竞争也越来越激烈，要实现商品房的良好销售业绩，推向市场的楼盘开始需要有良好的概念才能在市场竞争中取得成功。于是智能小区的概念几年前开始导入中国内地并迅速蔓延，以至于出现不是智能小区楼盘很难销售的情况。

随着城市的不断发展，现代生活小区作为一种新颖的居家理念及物业管理模式越来越成为社会的需求及认同。智能楼宇管理和楼宇可视对讲系统及产品的生产商应及时跟踪市场需求，不断创新，在各方面力求做到最好。智能建筑是未来建筑的发展方向，特别是随着21世纪的到来，现代高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区，进而走进家庭。

技术方案比较：

(一)音频运算放大器的选择：

门铃对讲系统

方案一OP37为低噪声高速精密运放，转换速率很高，带宽很大，适合做音频放大，但它的价格高，成本大，故不采用。

方案二：OP07是一种高精度单片运算放大器，具有很低的输入失调电压和漂移。OP07的优良特性使它特别适合作前级放大器，放大微弱信号。使用OP07一般不用考虑调零和频率问题就能满足要求，价格低廉，故选此方案。

方案三：利用分立元件实现，即可以熟悉Multisim软件，又可以对课本中有关三极管的知识加以巩固，故优先选择；

本课题设计重点、难点：

系统中如何正确分使用立元件完成特定功能关键；

分立元件中三极管、电阻、电容是构成所有电路的基础，故能充分理解它的特性不是易事，这需要很扎实的基本功，否则实验起来很浪费时间，就像笔者遇到的困难一样，对于电压放大倍数、饱和失真、截止失真、动态特性、静态工作点的选取、互补功率放大器的设计、放大倍数计算、功率计算，由于失调电压及失调电流的存在，运放输入为零时输出往往不为零。对于内部无自动稳零措施的运放需外加调零电路，使之在零输入时输出为零。对于单电源功电的运放，常需在输入端加直流偏置电压，设置合适的静态输出电压，以便能放大正、负两个方向的变化信号。电路自激震荡的消除也是一个涉及的难点。

门铃对讲系统

目录

第一章 总体设计思路

1.1总体描述与系统框架： 1.2设计框图;第二章 有关楼宇和用户的设计

2．1 确保短时间按键有效的设计 2．1用户响铃设计

第三章 对讲电路的设计

3.1 电压放大器设计 3.2 功率放大器设计

第四章 设计总结

4.1 实验结论

4．2 参考文献

4.2 实验心得

第五章 附录及说明

门铃对讲系统

第一章 总体设计

1.1总体描述与系统框架：

该门铃对讲系统的设计主要应用模拟电子技术和数字电子技术的知识，旨在实现楼宇门铃对讲功能。功能实现流程如下：

图1-1 1.2设计框图：用总实验图代替：

门铃对讲系统

第二章 有关楼宇和用户的设计

2．1确保短时间按键有效的设计

课题选用JK锁存器复位功能由异步JK触发器的异步复位端控制。异步JK锁存器的特性如下描述：

J=0,K=0,保持；J=0,K=1,置0；J=1,K=0,置1；J=1,K=1,翻转；没有时钟触发也是保持；

实验图如下：

原理:开关打向上为1，打向下为0，只要是按了（打向上），锁存器就是所存起来，后来虽为0，但是它一直保持，故Q输出一直为1，知道后来复位。

2．2 用户响铃设计

实验图如下：

门铃对讲系统

原理：按铃前开关A处于断开状态，按铃后开关接通，利用555定时器构成多谐振荡器，其中利用了电容C3的充放电，电流的方向使得D1、D2轮流导通（二极管的单向导电性），充放电时构成回路的电阻不同其充放电时间也不一，电流大小不同，由喇叭发出声音不同，有两种叮、咚声音，这就是用户听到的声音。

结论：发出了咚声音。

第三章 对讲电路的设计

3.1电压放大器： 实验图如下：

说明：本课题用0.3v电压代替从话筒传出的信号大小（经验值），频率用一千赫兹，声音信号含有较多频率成分，但是本放大器对一切频率都有相同作用，说明了此放大器的实用性，门铃对讲系统

结论：电压经放大之达到4.3v（由上图示波器所示），使得信号传到用户时可以直接经功率放大器输出。

3.2功率放大器：

实验图如下：

门铃对讲系统

结论：图最右边为Speker,阻值为8欧姆，图中所示电压值大小为4.3v，本课题采用互补式功率放大器，能克服交越失真，功率计算为：

pu22R4.32281.1156w

由计算可得P=1.1156w,满足了驱动听筒的要求，故方案可行。

第四章 设计总结

4.1 实验结论：

实验每个部分均较理想，实现了相关功能，详细请见每部分实验图

4．2 参考文献：

童诗白 华成英 模拟电子技术基础（第四版）高等教育出版社 1980年 4．3实验心得

通过做本课题的内容，前前后后花费两个星期，自知，内容较为简单，但做起来并非如想象得那样顺利，每一个小小的错误（电容、电阻的大小）就会导致没有结果，什么也没有，故联想到，要想学好本门课程知识，得从基础抓起，先分立，后集成，只有这样，才能为以后所学课程做好准备，同时，也坚定了自己要好

第五章 附录及说明

（1）电压放大器：纯属用三极管、电阻、旁路电容构成。

（2）低功率音频放大：功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。要求放大电路有足够大的输出功率，驱动扬声器，使之发声。

门铃对讲系统

（3）用户选择控制：方案可如下：

A/D转换器、译码器、D/A转换器构成，纯属数字电路课程内容，很容易即可实现，这里就不作为设计的内容，故略。

（4）电磁继电器：

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

说明：继电器在本课题中有用到，但是在软件中无法找到适合本课题的电磁继电器，原理很简单（利用电流磁效应来工作），与模拟电路课程无直接关系，故可略去。

第五篇：模电课程设计

要求: 按照课程设计报告书的格式，要求有原理设计，元件选择，原理仿真，电路设计，调试及测试，结果分析等。

作品在本学期考试结束后进行课程设计答辩之后交给老师。

模拟电子技术课程设计——小型模拟电子系统设计与制作，参考题目如下：

1．多路输出直流稳压电源的设计与制作

要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出：+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一组可调正电压。

2．高保真音频功率放大器的设计与制作

要求设计制作一个高保真音频功率放大器，输出功率10W/8Ω，频率响应20~20KHZ，效率>60﹪，失真小。

3．函数发生器的设计与制作

要求设计制作一个方波－三角波－正选波发生器，频率范围 10～100 Hz，100 Hz～1 KHz，1KHz～10 KHz；正弦波Upp≈3v，三角波Upp≈5v，方波Upp≈14v，幅度连续可调，线性失真小。

4．水温控制系统的设计与制作

要求设计制作一个可以测量和控制温度的温度控制器，测量和控制温度范围：室温～80 °Ｃ，控制精度 ± 1 °Ｃ，控制通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换接点为市电220ｖ，10Ａ。

5．双工对讲机的设计与制作

采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路，实现甲、乙双方异地有线通话对讲；用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；电源电压＋9v，功率≤0.5W，工作可靠，效果良好。