47_降噪耳机电路
实验目标
1.理解降噪耳机电路原理。
2.掌握由运放构成的降噪耳机的搭建、调整和测量。
设计要求
主动降噪耳机是采用耳机内的麦克风对外面的噪音进行采样,通过内部电路,产生与噪音大小相等、相位相反的声波,从而抵消噪音,实现降噪的效果。据此,设计一个双声道主动降噪耳机电路。
要求:
1. 电路图
2. 理论分析与计算
首先在外部接收噪音,U1运放对接收到的噪音进行放大,U2对噪音进行反相,最后通过U3进一步放大输出到输出端Vout1耳机喇叭,通过输出反相噪音抵消外部噪音达到降噪的效果。其中AK1 和AD可以分别对两个耳机d反相噪音进行大小调节以达到最佳的降噪效果,ADJUST和AK2,AD2则作为耳机听音乐和调节音量的效果。
U1放大倍率为17倍,U3放大倍率为150倍
3. 电路仿真
48_D类放大器
实验目标
1.了解D类放大器的工作原理。
2.学习D类放大器的搭建及其调整和测试。
设计要求
D类放大器(又称数字放大器)是一种利用开关技术放大音频信号的功率放大器,其原理是利用输入信号的幅度线性调整高频脉冲的宽度,得到脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation,PWM),用以驱动工作在开关状态的功率输出管,最后经滤波电路在负载上得到还原的信号。由于功率输出管工作在开关状态,如果忽略饱和压降,则瞬时管耗下降到零,集电极效率理论上可以达到100%,实际的应用也可达到80~95%。据此,设计一个D类放大器,供电电压5 V,驱动8Ω负载。
要求:
1. 电路图
2. 理论分析与计算
U1作为比较器来构成调制器,作用是输出PWM信号。正端输入一定直流偏置的原始音频,负端接入一个三角波。当某一时刻原始音频的正弦波电压高于三角波则比较器输出高电平,反之输出低电平,高低电平的持续时间由二者差值产生的时间所决定,因此输出宽度不一的PWM信号
M1和M2构成D类功放,实质上是一个脉冲控制的大电流开关放大器把比较器输出的PWM信号变成高电压、大电流的大功率PWM信号。能够输出的最大功率由负载、电源电压和晶体管允许流过的电流来决定。
最后需要把大功率PWM波的声音信息还原出来,所以最后一部分为低通无源滤波器,当占空比大于二分之一的脉冲到来时,C的充电时间大于放电时间,输出电平上升;窄脉冲到来时,放电时间长,输出电平下降,正好与原音频信号的幅度变化相一致,所以原音频信号被恢复出来。
3. 电路仿真
输入信号和PWM信号:
放大效果:
心得体会
在电子森林中,电路搭建如同搭建一座精密的桥梁,连接着理论与实践的彼岸。每一个电阻、电容、二极管等基础元件,都像是森林中的树木与花草,它们各自独特,却又相互依存,共同构成了电路的生态系统。
在搭建电路的过程中,我深刻体会到了细心与耐心的重要性。每一个元件的放置、每一条线路的连接,都需要我全神贯注,稍有疏忽就可能导致整个电路无法正常工作。这种对细节的极致追求,不仅锻炼了我的动手能力,更让我学会了如何在复杂的环境中保持冷静与专注。
同时,我也深刻感受到了理论与实践的紧密结合。在学习的过程中,虽然对电路理论有了一定的了解,但在实际操作中还是会遇到各种问题。通过不断地尝试与调整,我不仅加深了对电路原理的理解,还学会了如何运用所学知识解决实际问题,这种成就感让我倍感欣喜。
总之,电子森林中的电路搭建是一段充满挑战与乐趣的旅程。它不仅让我掌握了电子工程的基本技能,更培养了我的细心、耐心、解决问题的能力。我相信,在未来的学习与工作中,这些宝贵的经验与技能将为我提供源源不断的动力与支持。