小型语音放大器设计报告
摘要
本文讨论了小型语音放大器的原理与设计方案，主要介绍了前置放大器设计，带通滤波器设计和功放芯片的使用，给出了设计原理图。

关键词： 前置放大 带通滤波 功放
一、任务要求
制作一个由集成运算放大器组成的语音放大电路。

原理框图如图一所示。

图一 系统的原理框图 二、性能指标
1.输入电压Ui ≤5mV
2.输入阻抗Ri=10k Ω
3.带通滤波器+3dB 带通范围：300Hz —3kHz
4..输出功率Po ≥0.5W
5.输出阻抗Ro=4Ω
6.电源电压：+12V
7.输出功率连续可调（带音量调节) 三、电路设计 1.前置放大器设计
由系统要求的最小输出功率、负载和输入电压采，计算出系统总的增益：
400
200≥=
i
U
R P g 用两级反向放大组态构成前置放大器。

由于功放LM386提供最
小20倍（26dB ）的增益。

故前置放大器增益设为20倍。

图二为前置放大器的原理图。

两级的增益分别为
10
,28
723
11-=-
=-=-
=R R g R R g 。

级联后增益为20。

信号输 入
前 置放大器
带 通滤波器
喇 叭
功 率放大器
图二 前置放大器原理图
2.带通滤波器设计
语音信号的频带集中在300Hz-3kHz ，带通滤波器的通频带为300Hz-3kHz 。

用二阶有源高通滤波器和二阶有源低通滤波器级联而成。

低通滤波器的截止频率为3kHz ，由h
h f RC
πω21==
，l
l
f RC
πω21==
得
4
10
3.5-⨯=RC 高通滤
波器4
10
3.5-⨯=RC 。

电路原理图如图五所示。

图五带通滤波器电路原理图
（VC是虚地，由12V电压分压得到）Array
3.功率放大器设计
根据lm386的datasheet给出的电
路图（图三），在1，8脚之间加入
可变电阻和电容使增益从20到200
可调，如图四所示。

图三文档中给出的典型电路接法
图四增益可调的lm386功放电路
四、电路测试与仿真
1.前置放大器测试仿真
按照设计电路进行仿真，得到的放大特性和频带如图六、图七所示。

图六前置放大器的放大特性
图七前置放大器频带
由以上两图可知，电路能在较宽的频带内无失真的完成放大20倍的功能。

2.带通滤波器测试仿真
根据计算得到的电阻，电容值搭建电路，分别对高通，低通和级联后的滤波器进行仿真，经过对电阻，电容的值微调，得到更好的滤波效果。

仿真的结果如图八，图九，图十所示。

图八高通滤波器的频带
图九低通滤波器的频带
图十带通滤波器的频带
有仿真的结果可知，级联的滤波器可基本满足300Hz-3kHz的滤波要求，但通频带不够平缓，部分高频噪声不能很好的去除。

由以上结果可知，前置放大器和滤波器级联后可以满足带宽的要求。

五、原件清单
集成运算放大器 741 4片
功率放大器 lm358 1片
喇叭一个
1/4W电阻若干，可调电阻、电容若干
面包板一块
导线若干
六、总结
电路实际搭建时遇到困难很多，改用双电源供电，实际电路图如下图所示：
附图实际电路
接入功放后出现了高频的震荡和自激。

通过调试电路，解决了一部分问题，但输出波形仍然不够理想。