硅麦音频放大器
Posted 卓晴
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单管音频放大器
01 单管放大器
一、前言
前天,对于英飞凌的模拟硅麦的信号进行了初步测, 硅麦输出信号的峰峰值只有200mV, 所以在进行MCU信号采集之前需要10倍左右(20dB)的放大。
二、单管放大
这是基于NPN晶体管BC547的音频放大电路, 输入1kHz的正弦波,峰峰值为20mV,这是测量T1集电极的放大后的波形。 通过数字万用表交流档测量输入输出交流信号的幅值, 可以计算出放大电路的放大倍数, 这个电路的放大倍数为63倍左右。 因此可以满足对硅麦信号的放大要求。
▲ 图1.2.1 单管音频放大器
这是利用数字信号源 DG1062产生50Hz至 50kHz的信号,测量放大电路的输出信号幅值,便可以得到放大电路的幅频特性。 整体上来看,放大器的带宽超过10kHz 。 智能车竞赛中所使用的导航声音频率范围在250Hz到2000Hz, 可以看到单管放大器在这个范围内的增益是稳定的。
▲ 图1.2.2 放大器的幅频特性
fset=[50.00,53.61,57.49,61.64,66.10,70.87,76.00,81.49,87.38,93.69,100.46,107.72,115.51,123.85,132.80,142.40,152.69,163.73,175.56,188.25,201.85,216.44,232.08,248.85,266.83,286.12,306.80,328.97,352.74,378.23,405.57,434.87,466.30,500.00,536.13,574.88,616.42,660.97,708.74,759.96,814.88,873.76,936.91,1004.62,1077.22,1155.06,1238.54,1328.04,1424.02,1526.93,1637.27,1755.60,1882.47,2018.51,2164.38,2320.79,2488.51,2668.35,2861.18,3067.95,3289.67,3527.40,3782.32,4055.65,4348.75,4663.02,5000.00,5361.34,5748.78,6164.23,6609.71,7087.37,7599.56,8148.75,8737.64,9369.09,10046.17,10772.17,11550.65,12385.38,13280.44,14240.18,15269.28,16372.75,17555.96,18824.68,20185.09,21643.81,23207.94,24885.12,26683.50,28611.84,30679.54,32896.66,35274.01,37823.17,40556.54,43487.45,46630.17,50000.00]
out=[301.17,394.37,396.56,403.21,408.36,411.79,416.53,419.96,423.67,426.26,432.19,430.94,432.97,434.84,436.52,437.83,438.30,440.05,441.93,442.08,442.22,443.35,444.09,448.51,444.96,445.16,445.69,445.91,446.29,446.47,446.72,446.56,446.87,447.85,446.90,446.91,447.19,446.96,446.91,446.78,447.05,446.96,446.80,446.55,446.67,446.60,446.46,446.20,446.32,446.09,445.72,445.73,445.20,444.88,444.36,443.82,443.54,442.48,441.85,440.98,440.16,438.62,437.41,436.44,434.51,432.57,430.61,428.22,424.96,422.61,419.36,415.24,411.21,406.82,401.74,396.10,389.90,383.47,376.30,368.59,360.10,351.31,342.27,332.24,322.78,311.53,300.72,291.80,278.65,267.46,256.46,245.13,234.30,223.63,213.00,203.14,193.47,184.44,175.31,167.02]
from headm import *
from tsmodule.tsvisa import *
from tsmodule.tsstm32 import *
dg1062open(119)
fset = exp(linspace(log(50), log(50000), 100))
out = []
dg1062freq(1, fset[0])
time.sleep(2)
for f in fset:
dg1062freq(1,f)
time.sleep(1.5)
meter = meterval()
out.append(meter[0]*1000.0)
printf(meter)
tspsave('freq', fset=fset, out=out)
plt.loglog(fset, out)
plt.xlabel("Frequency(Hz)")
plt.ylabel("Out(mV)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
现在看看放大器的输出信号的动态范围。 当信号过大,输出信号具有一定的失真。
三、电路仿真
利用LTspace对单管放大电路进行仿真, 利用输入输出的幅度,可以计算出电路的增益, 放大倍数为63.9倍,这与前面实际电路所得到的增益是一致的。
▲ 图1.3.1 LTSpace仿真电路
▲ 图1.3.2 输入输出波形
※ 总 结 ※
本文测试了基于BC647的单管音频放大电路, 该电路的增益超过60倍, 带宽超过10kHz。
■ 相关文献链接:
● 相关图表链接:
以上是关于硅麦音频放大器的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章