话音放大器设计

1、      语音放大器的原理框图如图1所示。电路有三个部分构成，分别为前置放大电路、带通滤波电路和功率放大电路。

      麦克风有多种类型，用于将声音转换为电信号，较常用的有驻极体话筒。前置放大电路用于对话筒的输入信号进行放大。带通滤波器用于滤除语音信号频带以外的噪声，最后由功率放大电路对语音信号进行功率放大驱动喇叭输出。

1、驻极体话筒

驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。市售的驻极体话筒常用连接方式

其中电容C=10uF，Vcc=5V， UDS必须大于话筒的工作电压，小于最大工作电压。R一般应取电源电压的1/2，在此电路中取RL=2.2K。

2、前置放大电路

前置放大电路由LM353构成的反向比例电路组成。在本设计中由于要求为单电源，所以输入信号需要抬高2.5V，即在同相输入端输入2.5V得直流电压，这一点可以通过电阻对电源的分压实现。这种做法的实质是：改变电压的参考点，即把2.5V作为虚拟地，5V的VCC相当于2.5V的正电源，地相当于-2.5V的负电源。硬件电路如下：

放大倍数的推导如下：

以2.5V处为虚地，运放工作在负反馈状态，所以虚短虚断成立，Vn=Vp=0

所以，两级放大倍数=(R5/R2)*(R9/R4) 

3、带通滤波器

有源带通滤波器用来滤除各种噪声信号，而使正常的语音信号通过。它是用有源器件与RC网络组成的滤波电路，它的种类很多，按通带性能可分低通、高通、带通、带阻滤波器。

滤波电路由RC有源滤波器组成。利用RC有源滤波器的软件设计方法，得到如下低通电路和高通电路：

4、功率放大电路

利用LM386其基本电路，电压放大倍数为20，优点是外接元件少，对于此项目设计已经足够，其电路如下：

1、单元电路的指标测试

（1）前置放大电路增益测试

输入正弦信号，在输出信号不失真前提下，在语音信号频段范围内300Hz-3.4kHz，测出放大器的增益

（2）带通滤波器指标测试

设置中频（1.5KHZ）输出电压（峰峰值）为1V，输入电压为10mV

（3）功率放大电路指标测试

额定功率测量。电路输出失真度小于某一个规定值时所对应的最大的输出功率。

2、话音放大器整体指标测试

（1）功率放大电路指标测试

额定功率测量。电路输出失真度小于某一个规定值时所对应的最大的输出功率。

（2）频率响应

（3）噪声电压16mv

 输入为零时，输出负载上的电压。

 测试得 Vout约为16mV