音调控制电路设计课件

f L1 f L2 /10
fL2 fLx 2
x6
f H 2 10 f H 1
根据上面的式子进行计算得，
fH1 fHx 2
x6
f L1 f L2 /10 40hz
fL2 fLx 2x 6 400hz
fH1 fHx 2x 6 2.5Khz f H 2 10 f H 1 25Khz
AV3 2 AV0
此时电压增益AV3相对于AV0提升了3dB。
在f=fH2时,
10 AV4 AV0 2
此时电压增益AV4相对于AV0提升了17dB。 当f fH2时，Ｃ3视为短路，此时电压增益 AVH = (Ra＋R3)/R3
五、实验内容
通常先提出对低频区fLx处 和高频区fHx处的提升量或 衰减量x(dB)，再根据下式 求转折频率fL2(或fL1)和 fH1(或fH2),即
V RP o 1 R2 1 (j ) / 2 A j V R1 1 (j ) / 1 i
式中，
1 1 / ( RP π RP 1C2 ) 或 f L1 1 /(2 1C2 )
2 (RP π RP 1 R2 ) / ( RP 1R2C2 ) 或 f L2 ( RP 1 R2 ) /(2 1R2C2 )
①当f<f0时
AV /dB 20 17 20dB/10 倍频
vi
R1
RP 1
R2
3 0 －3 －17 －20
R4
fLx f0 (1kHz) fHx f/Hz
C2 － vo ＋
fL1
fL2
fH1
fH2
(a)
当RP1的滑臂在最左端时，对应于低频 提升最大的情况 。
①当f<f0时
vi
AV /dB 20 17 20dB/10 倍频
（2）中频音调特性测量：将f=100Hz，Uim=100mV的正弦波信号加入至音调控制 器的输入端，将输出信号uo的幅值Uom测量值填入表格4-1的f0列中。 （3）低频音调特性测量：将高音电位器RP2滑臂居中，将低音电位器RP1滑臂置于 最左端(A端)，保持Uim=100mV，调节信号频率f分别为fL1、fLx、fL2，测量其相应的低 音提升输出幅值Uom，结果填入表4-1的fL1、fLx、fL2三列中；将低音电位器RP1滑臂置 于最右端（B端），重复上述测量过程，测量其相应的低音衰减输出幅值Uom，测量 填入表4-1中。 （4）高频音调特性测量：将低音电位器RP1滑臂居中，将低音电位器RP2的滑臂分 别置于最左端（C端）和最右端（D端），保持Uim=100mV，测量方法同（3），依次测 量输入信号频率分别为fH1、fHx、fH2时的输出幅值Uom，测量结果分别填入表4-1的fH1 、fHx、fH2三列中。
音调控制器只对低音频与高音频的增益进行提升与衰减， 中音频的增益保持0dB不变。因此，音调控制器的电路可由低 通滤波器与高通滤波器构成。
2、由低通滤波器与高通滤波器 构成音调控制器
R1 C1 R4 C3 R3 － ＋
＋
RP1 C2
R2
vi
＋
C4
C5 vo
RP2
设电容C1=C2>>C3 ，在中、低音频区 ，C3可视为开路， 在中、高音频区， C1、C2可视为短路 。
R4
C2 － vo ＋
①当f<f0时
vi
R1
RP1
R2
在f=fL1时，因为fL2 =10fL1 ，故可 由式：
R4
C2 － vo ＋
V RP o 1 R2 1 (j ) / 2 A j V R1 1 (j ) / 1 i
得
RP 1 0.1 j 1 R2 AV1 R1 1 j
实验五
音调控制电路设计
一、 实验目的
（1）了解滤波器概念； （2）掌握音调控制电路的设计及测试方法 ；
二、实验仪器及器件
（1）双踪示波器； （2）直流稳压电源； （3）函数信号发生器； （4）数字万用表； （5）UA741.
三、预习要求
（1）熟悉集成电路芯片uA741的引脚图及功能； （2）熟悉音调控制电路的三种类型； （3）掌握音调控制电路相关参数的计算。
Au
八、思考题
（1）运算放大器换成单电源工作对音调控制有无影响？ （2）实测数据与理论数据进行比较，分析可能存在的原因？
此时电压增益相对AVL下降17dB。
①当f<f0时
vi
R1
RP1
R2
C1
同理可以得出右图所 示电路的相应表达式， 其增益相对于中频增 益为衰减量。 ②当f〉f0时，同理得
R4 － vo ＋
此时电压增益AV0=-1(0dB) 。 在f=fH1时,因fH2=10fH1由
V R 1 j / 3 A( j ) o b Ra 1 j / 4 V 当f<fH1（<3）时，C3视为开路， i
R1
RP1
R2
C1
R4 － vo
3 0 －3 －17 －20
fLx
f0 (1kHz)
fHx
f/Hz
＋
fL1
fL2
fH1
fH2
来自百度文库
(b)
当RP1滑臂在最右端时，对应于低频衰减最大的情况。
①当f<f0时 分析表明，右图所示电路 是一个一阶有源低通滤波 器，其增益函数的表达式 为：
vi
R1
RP1
R2
R4
C2 － vo ＋
①当f<f0时
AV /dB 20 17
20dB/10 倍频
当f<fL1时，C2可视为开路， 运算放大器的反向输入端视 为虚地，R4的影响可以忽略， 此时电压增益 ：
vi
3 0 －3
fLx
f0 (1kHz)
fHx
f/Hz
－17 －20
fL1
fL2
fH1
fH2
R1
RP1
R2
AVL RP 1 R2 / R1
四、 实验原理
1、音调控制器
音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性使 声音变得更好听一些。 f0（等于1kHz）表示中音频率，要求 fL1表示低音频转折频率，一般为 fH2(等于10fH1)表 增益 A =0dB V0 fH1表示高音频区的中音 几十赫兹 示高音频转折频 fL2(等于10fL1)表示低音频区的 折频率 率，一般为几十 中音频转折频率 千赫兹
模
AV1 (RP1 R 2 ) / 2R 1
此时电压增益相对AVL下降3dB。
①当f<f0时
vi
R1
RP1
R2
在f=fL2时，
R4
C2 － vo ＋
RP 1 j 1 R2 AV2 R1 1 10 j
模
AV2
RP 2 1 R2 0.14 AVL R1 10
六、仿真
七、实验内容与步骤
预习要求：（1）计算理论值fL1、fLx、fL2、f0, fH1、fHx、fH2，并填入表格4-1中； （2）理论计算：当输入信号Uim=100mV时，计算出在±17dB、±12dB、±3dB 时输出信号幅值Uom，将该值分别填入表格4-1中。 测试内容及步骤如下： （1）按图4-9连接电路，注意正负电源、地的正确连接。使RP1、RP2可调电阻 器滑臂均置中间位置。