基于ARM9和GPRS的实时电力负控管理系统的设计

扩音机是常用的、典型的电子产品。由直流稳压电源、音频前置放大器、功率放大器三部分组成(如下图所示)。扩音器基本覆盖了放大电路的全部内容，综合性很强，并且每～部分都是一个独立的单元电路，在本制作中，把音频前置放大器和功率放大器部分作为二个项目，分别阐述设计和制作，然后加上一些辅助电路，连接在一起，通过调试。就构成一个可以实际应用的扩音机。

一、音频前置放大器的制作

话筒的输出信号一般只有5mV左右，因此需要进行不失真的放大，这个任务由前置放大器完成。前置放大器要求失真小、通频带宽。主要技术指标如下。
电压放大倍数：10倍：
通频带：50Hz～20kHz。

1．电路设计
本项目设计和制作的是一个双声道扩音机的前置放大部分。每个声道包括前置放大器和音量调节电路两部分。前置放大器由集成运放实现，音量控制用双联电位器实现。
电路如下图所示。集成运放用NE5532。
NE5532是双运放，属于高性能低噪声运放，它具有较好的噪声性能、优良的输出驱动能力及相当高的小信号与电源带宽。
电路为两个同相输入放大电路，通过分析可知电路的电压放大倍数约为11倍，分别对应两个声道。图中200k电位器的作用是保证两个声道增益相同；双联电位器的作用是同时调节两个声道输出电压的大小，即两个声道音量的大小；稳压管的作用是保证电源供给的电压为士15V；电源上电容的作用是消除纹波和高频噪声的影响，防止自激；输入、输出端的电容是起到隔直流的作用。

2．电路制作
焊接电路时注意：
(1)双联电位器不要固定在电路板上，应在组装时固定在外壳上，作为调节音量的旋钮。
(2)为保证两个声道的平衡，可将其中一个放大器的反馈电阻用200kΩ电位器代替，通过调节电位器的阻值保证两个放大器增益相等。
3．电路调试方法
(1)两个通道输入端输入相同的交流小信号(Ui=10mV，f=1kHz)测量两个输出端电压，观察输出电压变化范围；
(2)调节200kΩ电位器，使两个输出端输出电压相等。
(3)改变输入信号频率，记录输出电压幅度。找到输出电压为最大电压的0.7倍时的频率值，画出幅频特性曲线。
4．调试过程中容易出现的问题及解决方法
(1)无输出电压：电源是否接通；稳压管是否接反或型号不对；输入端是否有信号。
(2)放大倍数不对：反馈电阻和反相端电阻阻值是否有误。

二、功率放大器的设计与制作
主要技术指标如下。输出功率：2×12W；频率响应：50Hz～20kHz；失真度：≤0.5％。
1．电路设计
本项目利用集成功放TDAl521设计和制作一个功率低频功率放大器。TDA1 521是一块优质功放集成电路，采用九脚单列直插式塑料封装，具有输出功率大、两声道增益差小、开关机扬声器无冲击声及可靠的过热过载短路保护等特点。输出功率2×12W，失真度≤0.1％。TDAl521A既可用正负电源供电，也可用单电源供电。双电源供电时，可省去两个音频输出电容，高低音音质更佳。单电源供电时，电源滤波电容应尽量靠近集成电路的电源端，以避免电路内部自激。制作时一定要给集成块装上散热片才能通电试音，否则容易损坏集成块。散热板不能小于200mm×100mm×2mm。
2．电路制作功率放大器
电路如下图所示。本电路采用双电源供电。焊接电路时注意：
(1)TDAl521电源一定不要接反，否则将烧毁电路。
(2)散热片要足够大，不小于200mm×100mm×2mm。
(3)喇叭不要焊在电路中，组装时输出端接输出端子。
(4)为减少噪声，功放电路与前置放大器焊在同一块电路板上，且尽量靠近前置放大器的输出端。

3．电路的调试
(1)将功放电路与前置放大器连接．两个通道输入端输入相同的交流小信号(Ui=10mV，f=1kHz)测量两个输出端电压，观察输出电压变化范围；
(2)调节双联电位器。测量电路输出的最大不失真电压；(3)测量电路的通频带。

三、扩音机的组装

1．辅助电路组装时，需加上一些辅助电路：
(1)输入端子白：左声道红：右声道
(2)输出端子左右声道，黑端接地；
(3)开关、指示灯、保险如下图所示。

2．连接线为减少噪声，保证信号不失真，信号输入端连接线和双联电位器连接线要用屏蔽线。
3．外壳
(1)输入端子、音量调节端、指示灯、开关固定在前面板；输出端子、保险、电源线固定在后面板。
(2)打眼时外壳要与电路板对齐。
组装好的扩音机如下图所示。
4．扩音机的调试中易出现的问题及解决方法
(1)没有声音：电源未接通；直流稳压电源没有工作；电路连接错误。
(2)噪声大：未用屏蔽线。
通过制作和调试扩音机电路，达到了如下的能力目标：
(1)能够正确识别、检测和选用电阻、电容、二极管、三极管、集成三端稳压器、集成运放、集成功放等元器件。
(2)能读懂实用电子电路原理图。
(3)能够按照电路原理图焊接实用电路。
(4)熟练使用万用表、信号发生器模拟示波器等电子测量仪器进行电路基本参数的测试。
(5)能够对制作完成的电路进行调试以满足设计要求。