毕业论文
维修电工技师资格考评论文
论文题目：音箱放大电路的设计与制作
单位名称：南京技师学院
作者杨阳
2010 年3 月8日
维修电工技师资格考评论文
论文题目：音箱放大电路的设计与制作
作者：杨阳
职业技能鉴定等级：技师
单位名称：南京技师学院
单位地址：南京市学海路29号
指导老师：季海群
2011年3月8日
摘要
音响是指除了人的语言、音乐之外的其他声响，包括自然环境的声响、动物的声音、机器工具的音响、人的动作发出的各种声音等。音响大概包括功放、周遍设备（包括压限器、效果器、均衡器、VCD、DVD 等）、扬声器（音箱、喇叭）调音台、麦克风、显示设备等等加起来一套。其中，音箱就是声音输出设备、喇叭、低音炮等等。一个音箱里包括高、低、中三种扬声器，三种但不一定就三个。本次设计就是一个基于家用的音响放大设备，具有良好的声音调节系统和多个音源切换系统。
关键词：音响放大器音源
目录
第一章音响放大电路的组成 (5)
1．1 音源 (5)
1．2 前置放大器 (8)
1．3 音调控制器 (8)
1. 4 功率放大器 (9)
第二章设计与说明 (13)
第三章音响放大电路其他相关 (17)
3. 1音响 (17)
3. 2 运算放大器 (18)
第四章结论 (20)
元件列表 (21)
第一章音响放大电路的组成
音响放大电路的结果框图如下：
由图可见，音响放大电路基本上由音源，前置放大器，音调控制器和低频功率放大器组成。
1. 1 音源
音源定义
1、概要
从字面意思理解就是声音的来源，即声音来自何方。它主要把声音完全准确地表现出来。
2、分类
分为两种形式，外置式，它不受声卡的制约，声音的质量能很好的保存下来，但是成本要求很高。内置式，也称音源字卡。就是声音的源头，没有音源，用音响系统还原声音也就无从谈起。
3、两层含义
有两层含义，一是指记录声音的载体，只有先把声音记录在某种载体上，才谈得上用音响设备把载体上的声音还原出来，这些载体是音响系统中声音的来源，所以叫音源。音源的另一层含义，是指播放音源载体的设备。时间上连续、而且幅度随时间连续变化的讯号称为模拟讯号（例如声波就是模拟讯号，音响系统中传输的电流、电压讯号也是模拟讯号），记录和处理模拟讯号的音源就是模拟音源，例如磁带/卡座、LP/LP唱机。模拟音源记录和处理的讯号是声音（准确地说应该是从声音转换而来的电讯号）的本来面目，可以直接用传统的放大器放大，处理起来方便直接；数码音源记录、处理的都是0和1排列组合形成的抽象二进制数据流，非常不直观。声波是模拟的，不能直接为数码音源使用，必然通过转换设备转为数字讯号，才能记录在数码音源载体上。播放时，数码音源设备读出的数据不能直接由传统的放大器放大，必须先转换为模拟讯号才行。可见，数码音源讯号处理过程要复杂得多。但数码音源优点很突出：信噪比和动态范围远胜模拟音源，讯号经多次复制和多个传输环节后质量不下降，这一点模拟音源无论如何也办不到。
音源基础
什么是音源？音响系统常用的音源有哪些？
顾名思义，音源就是声音的源头，没有音源，用音响系统还原声音也就无从谈起。音源有两层含义，一是指记录声音的载体，只有先把声音记录在某种载体上，才谈得上用音响设备把载体上的声音还原出来，这些载体是音响系统中声音的来源，所以叫音源。常见的音源载体有CD（小型激光唱片）、盒式磁带、LP（密纹唱片）等，现在又出现了DVD-A（音频DVD）、SACD（超级音频
CD）等更先进的新型载体。上述载体中，磁带是可以反复录放的，也就是说，使用者可以更改磁带上的内容，而其他载体的讯息由工厂一次性灌制在里面，无法再改变。当然，随着电脑的日益普及，最早为电脑工业设计的CD-R/CD-RW光盘逐渐进入音响领域，用CD-R/CD-RW就可以自己录制讯息，不象CD只有工厂出来的录音成品。音源的另一层含义，是指播放音源载体的设备。上述CD、盒式磁带、LP唱片等音源载体记录着声音讯息，但必须通过相应的设备才能把讯息读出来，进而以电信号的形式传输给音响系统中的其他设备。播放CD片的设备叫CD机，是目前主流的高性能音源设备之一；录放盒式磁带的设备叫卡座，当然，以前流行的收录机也能录放磁带，收录机可以看成扩展了功能的卡座——增加了收音、功放部分，还自带扬声器，不过收录机磁带录放部分的性能通常远不及卡座，所以我们现在只谈卡座。当然，由于受到CD的冲击，卡座和磁带的影响力已远不如从前了；播放LP唱片的设备叫LP唱机。LP唱片和唱机曾经是音响系统中性能最好、保真度最高的音源，但同样因CD的冲击而走向衰落。今天，只有少数高级LP唱机作为昔日经典继续存活下来，也只有少数对模拟时代满怀留恋的发烧友还在继续使用LP，在绝大多数音响爱好者和普通消费者家里，LP已经消失了。不过，高级LP系统的声音并不一定逊色于当今先进的数码音响，有些资深发烧友甚至认为，顶级LP的声音质感和音乐味是CD无法企及的。对LP可以用一句话来概括：夕阳无限好，只是近黄昏。
什么叫模拟音源和数码音源？主要区别？
连续、而且幅度随时间连续变化的讯号称为模拟讯号（例如声波就是模拟讯号，音响系统中传输的电流、电压讯号也是模拟讯号），记录和处理模拟讯号的音源就是模拟音源，例如磁带/卡座、LP/LP唱机；时间上不连续、幅度只有0和1两种变化的讯号称为数字讯号，记录和处理数字讯号的音源叫做数码音源，例如CD/CD机、DVD-A/DVD-A播放机、SACD/SACD播放机等。模拟音源记录和处理的讯号是声音（准确地说应该是从声音转换而来的电讯号）的本来面目，可以直接用传统的放大器放大，处理起来方便直接；
数码音源记录、处理的都是0和1排列组合形成的抽象二进制数据流，非常不直观。声波是模拟的，不能直接为数码音源使用，必须通过转换设备转为数字讯号，才能记录在数码音源载体上。播放时，数码音源设备读出的数据不能直接由传统的放大器放大，必须先转换为模拟讯号才行。可见，数码音源的讯号处理过程要复杂得多。但数码音源优点很突出：信噪比和动态范围远胜模拟音源，讯号经多次复制和多个传输环节后质量不下降，这一点模拟音源无论如何也办不到。为何数码音源能有这么出色的性能呢？关键在于数字讯号中只有0、1两种状态，无论外界干扰有多强，只要不影响到对0、1这两种逻辑状态的识别，最后都可以通过整形电路将干扰去除，100%的复原原始讯号。而模拟讯号的讯息就直接承载在幅度变化上，如果受到一点外界干扰，幅度就可能变化，讯息也就失真了，这种讯息的损伤是永久性的，无法再修复。
目前有哪些音源？
发展到现在，音源大体上分为硬音源与软音源。所谓硬音源，通常指声卡本身把音色库集成在芯片上，回放时直接播放，基本不占用系统资源（比如CPU）。它的优点是速度快，没有延迟；缺点是不统一，基于A声卡做的MIDI 不在A种声卡上播放将大失所望；再有就是价格不一，好的声卡价格高高在上，
比如SB LIVE系列。总不能让大家都买块SB LIVE来听你做的MIDI吧。另一种硬音源是存在一种叫做音源卡上的，这种卡与声卡不同，是专业用来制作MIDI的，它基本上就是一个音色库，有些高级一些的可以回放MIDI和更新音色。优缺点和在硬声卡的基础上，还加上一个就是不是所有人都买一样的音源卡（更不利于交流）。软音源就是独立于硬件，由软件计算产生声音的回放。它们通常都是基于波表技术，就是把各种音色记录成表格形式，然后根据乐曲进行“查表”，然后进行一些包络等计算，从而实现回放的。目前的软音源主要有：YAMAHA XG系列：100，100+，50，70等；ROLAND GS系列：VSC32, VSC88等；Jet、WinGroove等。这些音源都支持自身的MIDI 标准，MIDI本来是乐器的数字接口，广义上是希望成为各种乐器之间交流的语言，但是事实上它成为了一种不能相互翻译的语言。MIDI标准目前主要分三种：GM、GS和XG GM是General MIDI的简称。它仅提供最基本的MIDI 支持，比如音色选择、音量控制、力度控制、速度控制、声道调整、感情控制、滑音控制、持音控制（相当于钢琴的延音踏板）等。对于一般的MIDI，细心些做，可以做出比较满意的曲子。但是随着人们对音乐的要求，GM显然有点力不从心了，于是各种新的标准都纷纷出来，一展自己的风范。其中表现出众的就是YAMAHA的XG标准和ROLAND的GS标准（在软音源界中）。GS音源总体上音色明亮有力，特别是钢琴音色，我特别喜欢，最后出的VSC32的钢琴音色更是完美，令人爱不释手。不过其管乐，比如长笛等就表现得电子味很浓，所有使用到长笛的乐曲令人不知所用的是何乐器。说白了就是不真实。另外，它有个最令底层MIDI制作人员不满的就是它的50ms限制。所有的RPN(注册了的参数号)、N-RPN(未注册的参数号)和部分Controller(控制器)都需要间隔50ms来实现，也就是不能在同一时刻执行多个控制参数，同时在一些配置较低的计算机上，连Wheel(滑音)控制都受到影响。大家都知道，音乐是时间与空间(在某一时间，你的手没有按到那个键[位置]就表示演奏失败)的艺术，某个效果来迟了50ms或者被遗漏，都会给敏感的人一下子听出来。XG音源也有延迟，所有的软音源都有延迟，因为声音在播放之前要经过计算，再快的计算机也不能不用时间就完成这些计算，但是没有50ms的限制，所有的控制参数都能“立刻”实现，这是我坚持使用XG音源的其中一个重要原因。当然YAMAH XG音源也有其不足的一面：特别是它的钢琴音色，听起来比较虚渺，密度不够，打击乐也不如GS来得实在，听上去都比较柔弱。但是XG通过其广阔的控制参数及强大的Sysx(系统码)，足以弥补这些过失。通过调整这些参数和系统码，可以对每一音色进行修改，甚至是技击乐。我在流行钢琴网上发表的《罗密欧与茱丽叶》就是最好的一个例子，只要精通这些参数，原则上可以创造出所有需要的音色。这一部分国内还很少人掌握（因为连知道有这么回事的人本来就不多）。GS 和XG音源的共性就是兼容GM。这句话是网上评论GM、GS和XG的人说的。我不完全赞成这一观点：所谓兼容，应该指用GM做的东西在GS、XG上听至少不会比用GM听起来难听。但事实上并非如此，有些GM标准的MIDI，放在GS、XG上听简直就是噪音。这里面最大的原因是各种音源的乐器采样的音量不统一，在GM 上调整好的各种乐器的音量搭配都是基于GM上的音色库，如果这一音色库的某一音色在另外一款音源上特别小声，就导致听不到；反之，如果特别大声，就可能成为噪音的创造者。如果兼容不指这一意义，那么GS和曲子放到XG上也能播放，那为什么不说XG兼容GS呢？软音源的优点就是独立于硬件，只要安装相应的音源，就可以听到基于该音源的乐子的效果，该效果是制作该曲子的人
所希望听者听到的。这一点是软音源产生的根本目的。所以，有经验的MIDI制作人，都不厌其烦的希望听者能使用指定的音源来回放自己做的曲子。否则，一个本来很好的曲子，因为其“解释者”的“误解”则导致成垃圾的例子是屡见不鲜的。
1.2 前置放大器
1、前置放大器是指把音频（AUX、MIC）信号放大至功率放大器所能接受的输入范围的功能电路。
2、前置放大电路功能有两个：一是要选择所需要的音源信号，并放大到额定电平；二是要进行各种音质控制，以美化声音。
3、前置放大电路的基本组成有：音源选择、输入放大和音质控制等电路。
4、各部分的作用：
1）音源选择电路的作用是选择所需的音源信号送入后级，同时关闭其他音源通道。
2）输入放大器的作用是将音源信号放大到额定电平，通常是1V左右。
3）音质控制的作用是使音响系统的频率特性可以控制，以达到高保真的音质；或者根据聆听者的爱好，修饰与美化声音。
5、功率放大器、线路放大器和前置放大器的区别和应用
是由前置放大器放大输入的信号，比如通过麦克风拾取的声音信号，由于它比较弱，需要先被放大到一定的电平才可以到其它级上。通常前置具有较高的电压增益，可以将小信号放大到标准电平上。线路放大器是为了传输使用的，为了减小输送衰减，使接收方得到足够强的信号，输送时要进行电流放大和推动，有时也需要提高电压输送，比如定压广播就是利用这个原理的。功率放大器主要是放大电流，这样才能推动低阻的扬声器发出声音。当然，这个例子是按音频实例讲的，若是射频信号，和这个讲法会有些出入，但是意思差不多，像发射机的功放，输出是输出到天线上的。
1.3 音调控制器
声音的高低叫做音调声音的三个主要的主观属性(即音量、音调、音色)之一。表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度,音调又称音的高度。音调主要由声音的频率决定,同时也与声音强度有关。所谓音调控制就是人为地改变信号中高低频成分的比重，以满足听者的爱好，渲染某种气氛，达到某种效果，或补偿扬声气系统及放音场所的音响不足。
音调控制器主要是调节、控制音响放大器的幅频特性，一般只对低音频与高音频的增益进行提升或衰减，中音频的增益保持不变。因此音调控制器电路可由低通滤波器与高通滤波器组成。
1.4 功率放大器
功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
功率放大器简介
利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大，就完成了功率放大。
功率放大器种类
传统的数字语音回放系统包含两个主要过程：（1）数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器DAC)实现（2）利用模拟功率放大器进行模拟信号放大，如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期，许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器，这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D 类放大器。1．A类放大器A类放大器的主要特点是：放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近，晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内，所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单，调试方便。但效率较低，晶体管功耗大，效率的理论最大值仅有25%，且有较大的非线性失真。由于效率比较低现在设计基本上不在再使用。2．B类放大器B类放大器的主要特点是：放大器的静态点在(VCC，0)处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。在Vi 的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波正弦波(如图虚线部分所示)，所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%)，但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是"交越失真"较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时，Q1 Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。3．AB类放大器AB类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。有效率较高，晶体管功耗较小的特点。4．D类放大器D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器，也称
为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成。D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。1．具有很高的效率，通常能够达到85%以上。2．体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。3．无裂噪声接通4．低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。A类、B类和AB类放大器是模拟放大器，D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小，功放晶体管功耗较小，散热好，但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真，频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式。5．T类放大器T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同，功率晶体管也是工作在开关状态，效率和D类功率放大器相当。但它和普通D类功率放大器不同的是：1、它不是使用脉冲调宽的方法，Tripath公司发明了一种称作数码功率放大器处理器“Digital Power Processing （DPP）”的数字功率技术，它是T类功率放大器的核心。它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。输入的音频信号和进入扬声器的电流经过DPP数字处理后，用于控制功率晶体管的导通关闭。从而使音质达到高保真线性放大。2、它的功率晶体管的切换频率不是固定的，无用分量的功率谱并不是集中在载频两侧狭窄的频带内，而是散布在很宽的频带上。使声音的细节在整个频带上都清晰可“闻”。3、此外，T类功率放大器的动态范围更宽，频率响应平坦。DDP的出现，把数字时代的功率放大器推到一个新的高度。在高保真方面，线性度与传统AB类功放相比有过之而无不及。
功率放大器原理
高频功率放大器用于发射级的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收级可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在“低频电子线路”课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o，适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o；丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。
丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外，又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高，理论上可达100%，但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率）的限制。如果在电路上加以改进，使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小，则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。我们已经知道，在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率，必须采用低频功率放大器，而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大，决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽。例如，自20至20000 Hz，高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高（由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz），但相对频带很窄。例如，调幅广播电台（535－1605 kHz的频段范围）的频带宽度为10 kHz，如中心频率取为1000 kHz，则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高，则相对频宽越小。因此，高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点，使得这两种放大器所选用的工作状态不同：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类（限于推挽电路）状态；高频功率放大器则一般都工作于丙类（某些特殊情况可工作于乙类）。近年来，宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器，它不采用选频网络作为负载回路，而是以频率响应很宽的传输线作负载。这样，它可以在很宽的范围内变换工作频率，而不必重新调谐。综上所述可见，高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大，效率高；它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同，因而负载网络和工作状态也不同。高频功率放大器的主要技术指标有：输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度（或信号失真度）等。这几项指标要求是互相矛盾的，在设计放大器时应根据具体要求，突出一些指标，兼顾其他一些指标。例如实际中有些电路，防止干扰是主要矛盾，对谐波抑制度要求较高，而对带宽要求可适当降低等。功率放大器的效率是一个突出的问题，其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器的工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。为了提高放大器的工作效率，它通常工作在乙类、丙类，即晶体管工作延伸到非线性区域。但这些工作状态下的放大器的输出电流与输出电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数大，不能采用谐振回路作负载，因此一般工作在甲类状态；采用推挽电路时可以工作在乙类。高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小，可以采用谐振回路作负载，故通常工作在丙类，通过谐振回路的选频功能，可以滤除放大器集电极电流中的谐波成
分，选出基波分量从而基本消除了非线性失真。所以，高频功率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态，不能用线性等效电路分析，工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。这种分析方法的物理概念清楚，分析工作状态方便，但计算准确度较低。以上讨论的各类高频功率放大器中，窄带高频功率放大器：用于提供足够强的以载频为中心的窄带信号功率，或放大窄带已调信号或实现倍频的功能，通常工作于乙类、丙类状态。宽带高频功率放大器：用于对某些载波信号频率变化范围大得短波，超短波电台的中间各级放大级，以免对不同fc的繁琐调谐。通常工作于甲类状态。
功率放大器的特点
功率放大器简称功放，它可以说是各类音响器材中最大的一个家族了。其品牌、型号之多，实在举不胜举。虽然都称为功放，但以其主要用途来说，功放可以分做两个主要类别，这就是专用功放与民用功放。在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅、公共场所扩声，以及录音监听等处所使用的功放，一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求，这类功放通常称之为专用功放或是专业功放。而用于家庭的Hi-Fi音乐欣赏，AV系统放音，以及卡拉OK娱乐的功放，通常我们称为民用功放或是家用功放。专用功放与民用功放尽管在一些特性参数上有所差别，但也很难说有一条泾渭分明的界线，比如用于音乐录音监听的功放很可能就是一台可用于家庭Hi-Fi甚至是Hi-end功放。
第二章设计与说明
当电源接通时，由于SCR1--SCR4的控制极没有触发电流而处于关断状态，J1--J4都不动作。如需J1吸合，则按S1，电流通过R2对C1充电，A点对地来说变为低电位，T1截止。随着对C1的充电，B点的电位随A点电位的升高而升高。这时，由于对C1充电的电流流过SCR1的控制极，所以SCR1导通，J1得电吸合，LED1点亮，松开S1后，由于SCR1的作用，J1保持吸合状态，C1通过R1放电。
如果需要J4吸合，由需按S4。由于T1先截止后导通，SCR1因失电而关断，J1复位，而后，SCR4导通，J4吸合，其原理如前所述。同样道理，如需其它继电器吸合，只需按相应的按钮即可。
如需扩展，只需增加由发光管、继电器、可控硅和按钮组成的单元电路即可。
实际应用中，由于继电器线圈本身电感，导致SCR需要关断的时候存在电流（电感上的电流无法突变，即无法瞬间降为0），使得SCR无法正确关断，因此在每个继电器线圈上面并联了一只小电容，当SCR需要关断的时候，继电器线圈电感的能量与电容不断交换并且迅速消耗（其实就是LC并联谐振，电感自身内阻消耗能量使得震荡幅度不断降低），使得电流无法维持SCR继续导通，从而使得系统正常工作。
左端输入为变压器给出的交流电，有效值为-18V—GND—+18V。经过二极管整流。电容滤波。得到约25V的直流电，分别送入稳压管1,2（LM7818/7918）。
稳压管接地端接伺服运放输出端。稳压管的输出端则通过10uF电容，耦合到运放反相输入端，运放同相输入端接地。
当稳压管输出为稳定直流电时，运放反相端相当于悬空，则此时应当输出同相端信号*开环放大倍数，在此即0，这个对地0V电压接入在稳压管对地参考端，使其正常工作。
当稳压管输出存在不稳定时，即存在波纹。此时可以把信号看做直流信号与交流信号的叠加，
这个交流信号通过10uF电容，输入到运放中，运放此时工作状态为反相闭环放大。输出一个与交流波纹相反的信号到稳压管参考端。稳压管的特性为输出端与参考端维持一个稳定电压（此处为18V），因此当输出电压出现上升沿的时候，参考端将被运放拉低电位，使得输出端的上升沿被拉回来。当输出端出现下降沿的时候，同理。
输出之前的并联电容用于交流滤波，可以进一步减少电源波纹。
选用德律风根TDA2030为功率放大模块。实际工作模式实际上是运放交流负反馈同相放大电路。
22K 680Ω电阻.22uF电容组成负反馈网络。22uF电容保证了运放工作于交流负反馈的状态。
考虑到输入端如果出现直流信号，如果没有直流反馈，输出直流可能对喇叭起到毁灭性的作用，因此实际上没有使用这个电容，电路工作于直流负反馈状态。
喇叭出现故障而使得输出端出现过高电压时。两只二极管可以起到保护作用。
输出端的1欧电阻以及二极管则是用来改善喇叭的功率因数的（喇叭实际上是一个带感性的负载），用以提高有效输出。
上下的0.1uF和100uF用于电源滤波和退耦，以进一步保持电源稳定。实际安装时尽可能靠近放大模块。
用LM3915组成LED音量指示电路。
电路参考官方文档直接组装即可。
大致工作原理见下图。
集成电路内部可以生成一个稳定的参考电压，通过一系列电阻分压（该芯片实际上分压电阻呈指数分配，音频功率与人耳听到的响度也是呈指数关系的，与此相符），输入到一组运放的同相端，输入信号通过内部的放大器放大，直接输入到这一组运放的反相端。
运放工作模式为电压比较器，当输入电平（即输出到喇叭的电平）达到一定程度的时候，比如高于①点但是小于②点，此时运放A将输入电平和参考电压分压得到的信号进行比较，因为输入信号较高，而输入信号接入的是反相端，因此运放A输出端表现为低电平，此时对应的外部发光二极管就可以被点亮，同理，当输入电平上升到②③之间时，运放A,B同时都输出为低电平，此时外部则点亮两只发光二极管，后面余此类推即可。
集成电路的响应很快，当喇叭的声音不断变化，这里的输入电平也不断变化，导致点亮的二极管个数随之而变化，就成功指示了喇叭的音量状态，同时也会随
着声音一闪一闪的了。
第三章音响放大电路其他相关
3.1 音响
音响是指除了人的语言、音乐之外的其他声响，包括自然环境的声响、动物的声音、机器工具的音响、人的动作发出的各种声音等。音响大概包括功放、周遍设备（包括压限器、效果器、均衡器、VCD、DVD等）、扬声器（音箱、喇叭）调音台、麦克风、显示设备等等加起来一套。其中，音箱就是声音输出设备、喇叭、低音炮等等。一个音箱里包括高、低、中三种扬声器，三种但不一定就三个。
音响发展历史
音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。
电子管
1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管，开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术，使音响技术的发展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如威廉逊放大器，较成功地运用了负反馈技术，使放大器的失真度大大降低。上世纪50年代，电子管放大器的发展达到了一个高潮时期，各种电子管放大器层出不穷。由于电子管放大器音色甜美、圆润，至今仍为发烧友所偏爱。
晶体管
上世纪60年代晶体管的出现，使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。
集成电路
上世纪60年代初，美国首先推出音响技术中的新成员——集成电路，到了70年代初，集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点，逐步被音响界所认识。发展至今，厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。
3.2 运算放大器
运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。
运算放大器的发展历史
第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成，这个放大器可以执行加与减的工作。运算放大器最早被设计出来的目的是将电压类比成数字，用来进行加、减、乘、除的运算，同时也成为实现模拟计算机（analog computer）的基本建构方块。然而，理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远超过加减乘除的计算。今日的运算放大器，无论是使用晶体管（transistor）或真空管（vacuum tube）、分立式（discrete）元件或集成电路（integrated circuits）元件，运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是使用真空管设计，现在则多半是集成电路式的元件。但是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时，常常会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。[1]1960年代晚期，仙童半导体（Fairchild Semiconductor）推出了第一个被广泛使用的集成电路运算放大器，型号为μA709，设计者则是鲍伯·韦勒（Bob Widlar）。但是709很快地被随后而来的新产品μA741取代，741有着更好的性能，更为稳定，也更容易使用。741运算放大器成了微电子工业发展历史上一个独一无二的象征，历经了数十年的演进仍然没有被取代，很多集成电路的制造商至今仍然在生产741。直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
运算放大器的工作原理
运放如图有两个输入端a（反相输入端），b(同相输入端)和一个输出端o。
也分别被称为倒向输入端非倒向输入端和输出端。当电压U-加在a端和公共端(公共端是电压为零的点，它相当于电路中的参考结点。)之间，且其实际方向从a 端高于公共端时，输出电压U实际方向则自公共端指向o端，即两者的方向正好相反。当输入电压U+加在b端和公共端之间，U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同。为了区别起见，a端和b 端分别用"-"和"+"号标出，但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性。电压的正负极性应另外标出或用箭头表示。反转放大器和非反转放大器如下图：
一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。对于双电源供电运放，其输出可在零电压两侧变化，在差动输入电压为零时输出也可置零。采用单电源供电的运放，输出在电源与地之间的某一范围变化。运放的输入电位通常要求高于负电源某一数值，而低于正电源某一数值。经过特殊设计的运放可以允许输入电位在从负电源到正电源的整个区间变化，甚至稍微高于正电源或稍微低于负电源也被允许。这种运放称为轨到轨（rail-to-rail）输入运算放大器。运算放大器的输出信号与两个输入端的信号电压差成正比，在音频段有：输出电压=A0（E1-E2），其中，A0 是运放的低频开环增益（如100dB，即100000 倍），E1 是同相端的输入信号电压，E2 是反相端的输入信号电压。
第四章结论
此次毕业设计要求我在季老师的指导下独立进行查阅资料，设计方案与组织实验等工作，并写出报告。这次实验对于提高我们的素质和科学实验能力非常有益，为以后从事电子电路方面的设计，研制电子产品打下基础。
通过这段时间的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。在此要特别感谢我的指导老师对我的指导，在此向老师说一声，老师您辛苦了！在以后的工作中，我一定会更加努力的学习，充分的发挥自己的特长。