CN111147980B - 一种实验用音频放大电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的实验用音频放大电路,包括第一、第二话筒插孔(CJ1、CJ2)、运算放大器A1、A2、A3、扬声器g、第一、第二电源,运算放大器A1实现对CJ1所采集音频信号的放大,电位器RW2节点用于调节A1输出信号的大小;运算放大器A2实现对CJ1、CJ2所采集音频信号混合后的放大,RW1节点CJ1输入信号的大小,A3实现对音频信号的再次放大。本发明的实验用音频放大电路,学生将耳机作为话筒(麦克)使用,插孔CJ1、插孔CJ2可单独采集或者同时采集音频信号,并可通过电位器RW1和RW2调节两路信号的大小,音频信号经过混合、放大、再次放大后通过扬声器g播放出来,有利于学生充分了解、体会和掌握模拟电路中元器件的作用,达到了掌握模拟电路原理和今后创造性运用的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验用音频放大电路,更具体的说,尤其涉及一种实验用音频放大电路。
背景技术
在模拟电路和数字电路的教学过程中,需要做许多相应的实验来加深学生对模拟电路、数字电路的理解,以便学生在今后的工作过程中能灵活运用。由于模拟电路和数字电路的电子元器件众多、电路复杂,学生能难达到充分理解和融会贯通的程度。音频信号(声音)作为最为常见的模拟信号,如果在实验过程中能对音频信号进行处理和表征,将会加深学生对模拟电路中元器件功能的认识、理解。
耳机,又是最为常见的音频扬声器,其作用是将发声电信号通过电磁原理转化为振动信号,最终振动信号转化为声音信号播放出来;同时,耳机又可作为拾音器(麦克)使用,如果在实验过程中,将耳机作为麦克使用,采集学生自己发出或制造的声音,并通过一定的显示电路(指示电路)显示出来,将会增加学生对实验的兴趣,加深学生对模拟电路和数字电路中电子元器件功能的认识、理解和运用。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点,提供了一种实验用音频放大电路。
本发明的实验用音频放大电路,包括第一话筒插孔CJ1、第二话筒插孔CJ2、运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、扬声器g、第一电源和第二电源,第一话筒插孔CJ1为驻极体话筒的插孔,第二话筒插孔CJ2为动圈式话筒的插孔;其特征在于:第一话筒插孔CJ1与电阻R1串联后的两端分别接于第一电源负和第一电源正上,CJ1与电阻R1的连接处依次经输入隔直电容E1和电阻R2接于运算放大器A1的同相输入端,A1的同相输入端经电阻R3接地,A1的反相输入端依次经电阻R4和隔直电容E2接地,A1的反相输入端经电阻R5与其输出端相连,A1的输出端依次经输出隔直电容E3和电位器RW2节点,RW2用于调节A1输出信号的大小;
第二话筒插孔CJ2的一端接地,另一端依次经输入隔直电容E11和电位器RW1接地,电位器RW1的可变电阻端经电阻R6接于运算放大器A2的同相输入端,A2的同相输入端经电阻R7接于电位器RW2的可变电阻端;A2的反相输入端依次经电阻R8和隔直电容E4接地,A2的反相输入端经电阻R9与其输出端相连接,A2的输出端经输出隔直电容E5与运算放大器A3的输入端相连接;
运算放大器A3的同相输入端经电阻R10接地,A3的反相输入端依次经电阻R11和隔直电容E6接地,A3的反相输入端经电阻R14与其输出端相连接,扬声器g的电源端接于A3的输出端和电源地上,A3的输出端经电阻R17和电容C5接地;A3的正、负电源端分别接于第二电源正和第二电源负上。
本发明的实验用音频放大电路,所述第二电源为稳压前的电压,第一电源为稳压后电压,稳压前的第二电源正、第二电源负分别为+8V、-8V,稳压后的第一电源正、第一电源负分别为+5V、-5V;第二电源正和第一电源正分别与三端稳压模块78L05的输入和输出端相连接,第二电源负和第一电源负分别与三端稳压模块79L05的输入和输出端相连接。
本发明的实验用音频放大电路,所述三端稳压模块78L05的输入端设置有由电阻R15、电阻R16和发光二极管组成的短路保护报警电路,电阻R15串联于78L05输入端的线路上,电阻R16与发光二极管串联后接于电阻R15的两端;三端稳压模块79L05的输入端设置有由电阻R12、电阻R13和发光二极管组成的短路保护报警电路,电阻R12串联于三端稳压模块79L05输入端的线路上,电阻R13与发光二极管串联后接于电阻R12的两端。
本发明的实验用音频放大电路,包括由电阻R18、R19和两个发光二极管组成的稳压前正负电源指示电路,第二电源正依次经电阻R18和一个发光二极管接地,第二电源负依次经一个发光二极管和电阻R19接地;包括由电阻R20、电阻R21和两个发光二极管组成的稳压后正负电源指示电路,第一电源正依次经电阻R20和一个发光二极管接地,第一电源负依次经一个发光二极管和电阻R21接地。
本发明的实验用音频放大电路,所述第二电源正与电源地之间连接有滤波电容C3和电容E8,第二电源负与电源地之间连接有滤波电容C4和电容E7;第一电源正与电源地之间连接有电容C2和电容E9,第一电源负与电源地之间连接有电容C1和电容E10。
本发明的有益效果是:本发明的实验用音频放大电路,由第一话筒插孔CJ1、第二话筒插孔CJ2、运算放大器A1、A2、A3、扬声器g以及第一和第二电源组成,插孔CJ1实现对驻极体话筒的音频信号采集,A1实现对插孔CJ1所采集的音频信号的放大,电位器RW2调节A1输出信号的大小;插孔CJ2实现对动圈式话筒的音频信号采集,插孔CJ2采集的音频信号、A1输出的插孔CJ1的放大信号经电阻R6和电阻R7的混合后,经A2进行放大,再经A3进一步放大,最后通过扬声器g播放出来。本发明的实验用音频放大电路,学生在实验过程中插入自己随身携带的耳机,将耳机作为话筒(麦克)使用,插孔CJ1、插孔CJ2可单独采集或者同时采集音频信号,并可通过电位器RW1和RW2调节两路信号的大小,所采集的音频信号经过混合、放大、再次放大后通过扬声器g播放出来,为模拟电路的实验教学提供了一种良好的音频放大电路,有利于学生充分了解、体会和掌握模拟电路中元器件的作用,达到了掌握模拟电路原理和今后创造性运用的目的,且本发明的实验用音频放大电路能有效地保护易损的元件,保障学生实验的顺利进行。
附图说明
图1为本发明的实验用音频放大电路的电路图。
图中:1第一话筒插孔CJ1,2第二话筒插孔CJ2,3运算放大器A1,4运算放大器A2,5运算放大器A3,6扬声器g,7第一电源正,8第一电源负,9第二电源正,10第二电源负。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,给出了本发明的实验用音频放大电路的电路图,其由第一话筒插孔CJ1(1)、第二话筒插孔CJ2(2)、运算放大器A1(3)、运算放大器A2(4)、运算放大器A3(5)、扬声器g(6)、第一电源和第二电源,第二电源外接供电电源,为稳压前的电源,第二电源正9和第二电源负10分别为+8V、-8V;第一电源为稳压后的电源,第一电源正7和第一电源负8分别为+5V、-5V。第二电源正9与第一电源正7之间经三端稳压管78L05进行稳压,第二电源负10与第一电源负8之间经三端稳压管79L05进行稳压。第一话筒插孔CJ1用于插入驻极体话筒,以实现音频信号的采集;第二话筒插孔CJ2为动圈式话筒插孔,实验过程中用学生的耳机作为动圈式话筒。
所示第一话筒插孔CJ1与电阻R1串联后的两端分别接于第一电源负8和第一电源正7上,插孔CJ1与电阻R1的连接处依次经输入隔直电容E1和输入电阻R2接于运算放大器A1的同相输入端,电容E1实现直流信号的隔离,插孔CJ1所采集交流音频信号的输入。A1的同相输入端经接地电阻R3接地,A1的反相输入端依次经电阻R4和隔直电容E2接地,A1的反相输入端经电阻R5与其输出端相连接,A1的输出端连接有输出隔直电容E3,电阻R4、R5和电容E2构成了运算放大器A1的负反馈支路。输出隔直电容E3经电位器RW2接地,电位器RW2的可变电阻端经电阻R7接于运算放大器A2的同相输入端,通过调节电位器RW2,可调节运算放大器A1所输出音频信号的大小。
所示第二话筒插孔CJ2的一端接于电源地上,另一端依次经输入隔直电容E11和电位器RW1后接地,电位器RW1的可变电阻端经电阻R6接于运算放大器A2的同相输入端,这样,通过调节电位器RW1,可对第二话筒插孔CJ2所采集音频信号的大小进行调节。电阻R6和电阻R7实现对第二话筒插孔CJ2所采集音频信号以及A1输出的音频信号的混合,音频信号混合后接于运算放大器A2的同相输入端。A2的反相输入端以及经电阻R8和电容E4接地,A2的反相输入端经电阻R9与其输出端相连接,电阻R8、R9和电容E4构成了运算放大器A2的负反馈支路。A2的输出端经隔直电容E5与运算放大器A3的同相输入端相连接。
运算放大器A3实现音频信号混合后的再次放大,A3的同相输入端经接地电阻R10接地,A3的反相输入端依次经电阻R11和隔直电容E6节点,A3的反相输入端经电阻R14与其输出端相连接,电阻R11、R14和电容E6构成了A3的负反馈支路。扬声器g接于运算放大器A3与电源地之间,电阻R17和电容C5串联后接于扬声器g的两端,电阻R17和电容C5构成阻容网络,用于电路接有感性负载扬声器g时,保证A2输出端负载阻抗的均衡性。这样,第一话筒插孔CJ1和第二话筒插孔CJ2单独或同时采集的音频信号经混合、放大、再次放大后,经扬声器g播放出来,有利于实验过程中学生对各个电子元器件功能进行认识和了解。
当实验中误操作使j、k左侧电路发生短路时,为了保护稳压模块并报警信号,三端稳压模块78L05的输入端设置有由电阻R15、电阻R16和发光二极管组成的短路保护报警电路,电阻R15串联于78L05输入端的线路上,电阻R16与发光二极管串联后接于电阻R15的两端,当有短路现象发生时,流经电阻R15的电流增加,由于电流较大,电压主要降落在电阻R15上,78L05上的电压很小,因此功耗也很小,不会烧坏。电阻R12完成同样功能。施加在与R16串联的发光二极管两端的电压增加,使其发光报警。三端稳压模块79L05的输入端设置有由电阻R12、电阻R13和发光二极管组成的短路保护报警电路,电阻R12串联于三端稳压模块79L05输入端的线路上,电阻R13与发光二极管串联后接于电阻R12的两端,当有短路现象发生时,流经电阻R12的电流增加,施加在与R13串联的发光二极管两端的电压增加,使其发光报警。
所示电阻R18、R19和两个发光二极管组成了稳压前正负电源指示电路,第二电源正9依次经电阻R18和一个发光二极管接地,第二电源负10依次经一个发光二极管和电阻R19接地,当第二电源正9和第二电源负10正常通电后,对应的发光二极管点亮。电阻R20、电阻R21和两个发光二极管组成了稳压后正负电源指示电路,第一电源正7依次经电阻R20和一个发光二极管接地,第一电源负8依次经一个发光二极管和电阻R21接地,当第一电源正7和第一电源负8正常通电后,对应的发光二极管点亮。
为了保证第二电源正9和第二电源负10的电源稳定性,所示第二电源正9与电源地之间连接有滤波电容C3和电容E8,第二电源负10与电源地之间连接有滤波电容C4和电容E7。为了保证第一电源正7和第二电源正9电压的稳定性,所示第一电源正7与电源地之间连接有电容C2和电容E9,第一电源负8与电源地之间连接有电容C1和电容E10。
实验过程中:学生可同时向CJ1、CJ2中分别插入电容话筒和自己的耳机,也可单独插入;在插孔CJ1和CJ2同时作为话筒(麦克)采集音频信号时,一个可以采集学生自己制造的音声(如音乐声),另一个采集背景音(如另一个同学制造的声音);然后,可通过听取扬声器g播放的声音来识别两路音频信号经混合、放大、再次放大后的效果;在实验过程,通过调节电位器RW2,来改变插孔CJ1所采集音频信号的大小,通过调节电位器RW1,来改变插孔CJ2所采集音频信号的大小。
Claims (3)
1.一种实验用音频放大电路,包括第一话筒插孔CJ1(1)、第二话筒插孔CJ2(2)、运算放大器A1(3)、运算放大器A2(4)、运算放大器A3(5)、扬声器g(6)、第一电源和第二电源,第一话筒插孔CJ1为驻极体话筒的插孔,第二话筒插孔CJ2为动圈式话筒的插孔;其特征在于:第一话筒插孔CJ1与电阻R1串联后的两端分别接于第一电源负和第一电源正上,CJ1与电阻R1的连接处依次经输入隔直电容E1和电阻R2接于运算放大器A1的同相输入端,A1的同相输入端经电阻R3接地,A1的反相输入端依次经电阻R4和隔直电容E2接地,A1的反相输入端经电阻R5与其输出端相连,A1的输出端依次经输出隔直电容E3和电位器RW2节点,RW2用于调节A1输出信号的大小;
第二话筒插孔CJ2的一端接地,另一端依次经输入隔直电容E11和电位器RW1接地,电位器RW1的可变电阻端经电阻R6接于运算放大器A2的同相输入端,A2的同相输入端经电阻R7接于电位器RW2的可变电阻端;A2的反相输入端依次经电阻R8和隔直电容E4接地,A2的反相输入端经电阻R9与其输出端相连接,A2的输出端经输出隔直电容E5与运算放大器A3的输入端相连接;
运算放大器A3的同相输入端经电阻R10接地,A3的反相输入端依次经电阻R11和隔直电容E6接地,A3的反相输入端经电阻R14与其输出端相连接,扬声器g的电源端接于A3的输出端和电源地上,A3的输出端经电阻R17和电容C5接地;A3的正、负电源端分别接于第二电源正(9)和第二电源负(10)上;
所述第二电源为稳压前的电压,第一电源为稳压后电压,稳压前的第二电源正(9)、第二电源负(10)分别为+8V、-8V,稳压后的第一电源正(7)、第一电源负(8)分别为+5V、-5V;第二电源正和第一电源正分别与三端稳压模块78L05的输入和输出端相连接,第二电源负和第一电源负分别与三端稳压模块79L05的输入和输出端相连接;
所述三端稳压模块78L05的输入端设置有由电阻R15、电阻R16和发光二极管组成的短路保护报警电路,电阻R15串联于78L05输入端的线路上,电阻R16与发光二极管串联后接于电阻R15的两端;三端稳压模块79L05的输入端设置有由电阻R12、电阻R13和发光二极管组成的短路保护报警电路,电阻R12串联于三端稳压模块79L05输入端的线路上,电阻R13与发光二极管串联后接于电阻R12的两端。
2.根据权利要求1所述的实验用音频放大电路,其特征在于:包括由电阻R18、R19和两个发光二极管组成的稳压前正负电源指示电路,第二电源正(9)依次经电阻R18和一个发光二极管接地,第二电源负(10)依次经一个发光二极管和电阻R19接地;包括由电阻R20、电阻R21和两个发光二极管组成的稳压后正负电源指示电路,第一电源正(7)依次经电阻R20和一个发光二极管接地,第一电源负(8)依次经一个发光二极管和电阻R21接地。
3.根据权利要求1所述的实验用音频放大电路,其特征在于:所述第二电源正(9)与电源地之间连接有滤波电容C3和电容E8,第二电源负(10)与电源地之间连接有滤波电容C4和电容E7;第一电源正(7)与电源地之间连接有电容C2和电容E9,第一电源负(8)与电源地之间连接有电容C1和电容E10。
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