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模电综合实验课时授课计划2004~2005年第2学期日月编号1班级电气03－1、2签名莫琦课题：音频信号放大电路的设计与综合测试教学目的：1、熟悉电源、振荡电路、电压放大器和功率放大器等单元电路的工作原理和电路特性。2、初步掌握单元电路的选择方法和电子系统的设计方法。3、培养学生对复杂系统的综合调试和测试能力。重点：培养学生的系统综合设计能力和对复杂系统的统调测试能力。难点：复杂电路的整合、统调、测试。授课方式：讲授与实操相结合时间：4学时教学过程时间分配：第一节课1、下达实验任务。2、提出设计要求及技术指标。3、布置预习报告。第二节课单元电路的连接与测试。第三节课复杂电路的整合与统调。第四节课整合电路的综合测试、验收、总结。教学过程：一、主要任务：根据给定的电路性能指标、结合实验箱现有的条件选择合适的单元电路，整合设计一款带功率输出、输出幅度可调的音频信号发生电路。二、电路的技术指标：1、正弦波振荡电路:要求信号源频率工作在100Hz-10KHz，输出幅度0-500mv可调。2、隔离放大电路:要求以放大倍数为1、输入阻抗大于1MΩ、输出阻抗小于1kΩ的放大电路作为隔离缓冲，减少功率输出级对信号产生电路的影响。3、功率放大电路：要求最大不真输出功率达0.2W(负载：8Ω喇叭)。4、功率放大电路电源：电压6-12V可调、电压调整率为0.02、最大输出电流1.5A。三、实验仪器示波器、信号发生器、数字毫伏表、数字万用表、频率计、模电实验箱。四、实验安排1、从电工电子实验中心网站上下载打印实验箱的面板图。（http：//web.mmc.edu.cn/dgdz）2、利用实验箱面板提供的单元电路，根据给定的电路性能指标选择合适的单元电路模块，整合设计一款带功率输出、输出幅度可调的音频信号发生电路。3、在打印出的面板图上画出连接线4、分析写出自己所选电路的构成原理、参数。5、部分电路可用EWB软件仿真、测试电路的性能指标是否与老师的要求相符。6、学生根据自己设计的电路图进行电路的实物连接。7、电路的综合统调与测试。8、总结。五、电路的基本构成与原理图1实验原理框图正弦波振荡电路隔离放大电路功率放大电路＋5V＋12V＋5V-5V-5V如图1所示电路主要由正弦波振荡电路、隔离放大电路、功率放大电路三大部分构成。其中±5V电压由实验箱提供，为了保证充足的电力，功率放大电路+12V电源另外单独供电。1、功率放大电路+12V电源可选电路有：（１）分立元件构成的串联型稳压电路：电路复杂、稳压精度不高。（２）由集成稳压电路7805构成的电压可调稳压电源：电路较简单、稳压精度一般，电压可调范围不宽。（３）由集成稳压电路LM317构成的电压可调稳压电源：电路简单、稳压精度高、输出电压可调范围宽（1.2~37V）、输出电流最大达1.7A。2、正弦波振荡电路可选电路有：（1）集成电路RC桥式正弦波振荡电路：振荡频率50Hz~10kHz、电路较为简单。图２RC桥式振荡电路（2）分立元件ＬＣ振荡电路：振荡频率10kHz~100kHz、振荡频率较高、电路较为复杂。图３ＬＣ振荡电路３、隔离放大电路可选电路有：（１）1比1负反馈放大电路：线性较好、输入阻抗不高。图４1比1负反馈放大电路（２）集成运放构成电压跟随器：输入阻抗高、输出阻抗低。图５电压跟随器4、功率放大电路可选电路有：（１）分立元件OTL互补对称功率放大电路：电路较为复杂，频率响应好、负载能力强。图６OTL互补对称功率放大电路（２）由LM386构成的集成功率放大电路：电路简单、频率响应差、负载能力差、容易出现自激现象。图７集成功率放大电路六、电路的连接安装与测试（一）音频发生电路（±5V电压由实验箱右侧可调电源提供。）1、音频信号发生电路由RC桥式振荡电路构成，如图2所示，按图接线。2、用示波器观察输出波形。如无输出或波形失真，适当改变W1值。3、用频率计测输出频率f0并与计算值比较。改变文氏电桥电容C1=C2=0.2u再测频率。（二）隔离放大电路（±5V电压由实验箱右侧可调电源提供。）隔离放大电路由电压跟随器构成，如图5所示，将音频信号发生电路的输出经由R、W2构成的幅度调节电路接至电压跟随同相输入端，构成输出幅度可调且带隔离输出的音频信号源，调节W2使信号源输出为0-500毫伏可调。（三）功率放大电路1、功率放大电路有OTL互补对称功率放大电路构成如图6所示，按图接线。为保证足够的供电和电压稳定性，其+12V电压由LM317构成。2、调整W3，使n点电压为0.5VCC。3、音频信号源的输出接至Vi，调节音频信号源的输出幅度并用示波器观察功率输出波形，测量最大不失真输出功率和效率。（负载为8Ω喇叭）4、改变电源电压（由+12V变为+6V），测量并比较输出功率和效率。5、用LM386构成集成功率放大电路（图7）替换OTL电路重做3、4步实验。比较两电路的优缺点。（选做）七、报告要求1、分析各单元电路的工作原理.2、计算实验内容要求的参数，分析比较实验结果。3、总结复杂电路的统调测试方法。4、收获与体会.八、思考题1、为何RC桥式振荡电路的放大倍数接近于3？2、为何OTL电路最大输出幅度只能达到电源电压的一半？说明：（1）任课教师要严格填写各栏内容；（2）时间分配应包括内容小结及布置作业。No: