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话筒驱动电路

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2024年6月15日发(作者:拓跋若芳)

话筒驱动电路实验报告

计算机与电子信息学院

一、实验目的

1、了解电容式驻极体话筒的工作原理;

2、掌握驻极体话筒的应用电路;

3、掌握基本晶体管放大器的设计和调试方法;

4、掌握放大器基本特性参数的测量方法。

二、实验主要设备

万用表,低频信号发生器,双踪示波器。

三、实验基本元件:

电容式驻极体话筒(咪头)1只,NPN型小功率三极管2只。

建议型号: 9014或2N5551

四、实验原理:

话筒驱动电路图

MIC为电容式驻极体话筒(又叫咪头),其是有极性的,有正负极之分,在实验中不

可接错。驻极体话筒内部除了有一个声音传感器之外,还集成了一个场效应管,用于放大传

感器输出的信号。有的话筒有三个引脚,有的有两个,本实验中使用的是有两个引脚的话筒。

关于电容式驻极体话筒的详细内容。

电路中,J1为跳线帽插座,正常工作时,必须用跳线帽将其短接起来。

R1电阻将正的电压加到MIC上,为其提供电源支持。感受到声音的MIC会输出变化

的电流,这变化电流会在R1上产生变化的电压降,此信号通过电容C1耦合到T1管基极。

T1管接成共发射极组态,完成对信号的放大功能。经T1管放大后的信号从其集电极经直接

1

耦合方式送到T2管的基极,最后从T2管的发射极输出。T2管的工作状态为射极输出方式,

可向负载提供较强的驱动电流,这也就是常说的有较强的带负载能力。射极输出电路(即共

集电极组态),其输出电阻是三种基本组态中最小的。

电路中,R2电阻的作用是在J1跳线插座没有跳线帽短路时,为电容C1引入正电位。

电容C1是电解电容,因其极性的需要,不可以出现给其施加反向电压的情况。在实验任务

中,为确保这一要求,添加了R2电阻,实际的应用电路可以去除R2电阻和直接短接跳线

座J1。

R3电阻从T1管的集电极引入偏置电流送给T1管的基极,这种电路形式形成了直流负

反馈,可以起到稳定静态工作点的作用,确保电路放大能力的稳定,降低噪声。R5电阻构

成交流负反馈,可改善由于放大管的非线性特点而产生的非线性失真。同时R5电阻也形成

了直流负反馈,能稳定静态工作点。

R7电阻的作用是,为了让本驱动电路未外接负载时,向C2电容提供直流偏置通路,

确保该电容上的直流电压与其极性一致。C2电容负责将T2管的输出信号耦合到负载上。

端子3为信号输出端子。

五、实验主要任务:

1、选好放大管,用万用表(hFE档)测量两个三极管的

值并记录。测量时注意引脚

编号。

2、学习如何用万用表的二极管测量档分辨NPN管和PNP管,以及辨别其好坏。

3、学习如何分辨驻极体话筒的端子(见推荐资料)。

4、根据电路原理图,制作一个话筒驱动器。制作时,注意留出测试端口或端子。

5、断开跳线帽座,完成以下测试(本测试中不外接负载):

(1)测试信号为

f3kHz

u

i

15mV

(有效值或幅值,记录数据时标明),测量输出信

u

o

并记录。改变

u

i

10mV

u

i

20mV

,重复测试并记录。

计算电压放大倍数

A

u

u

o

u

i

(2)保持测试信号频率

f3kHz

,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子2

到地之间的输入端口的输入电阻

R

i

(3)保持测试信号频率

f3kHz

,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子3

到地之间的输出端口的输出电阻

R

o

6、根据任务1记录的三极管参数及电路中其它各元件的参数,理论计算跳线帽后的放

大电路的电压放大倍数

A

u

(未外接负载的情况),输入电阻

R

i

和输出电阻

R

o

。设

r

bb

200

2

7、比较理论与实验数据,计算实验结果与理论计算间的相对误差。

8、用跳线帽短接J1,将话筒输出引到功放,试试话筒效果。也可引到电脑MIC输入端

口,用电脑录音试试质量如何。

注意:电脑MIC输入端口通常是立体声输入(两通道)方式,只需引入一路即可测试

话筒性能。

六、

实验方案和步骤:

实验具体方案:

(1)分析原理图 。

(2)焊接电路板 。

(3)按照实验任务测试电路性能和具体参数,如果不合适,继续改良电路。

(4)记录相关参数,画出图形。

实验具体步骤:

(1)分析原理图:两个三极管通过同一个电源供电,让其工作在放大状态。话筒通过电容

将变化的电流耦合到三极管的基极。变化的电流通过三极管放大后输出。输出端有一个电容,

用来阻直流通交流。使输出的电流变成纯交流。

(2)焊接电路板:焊接电路板前先要布局,对于元件较多的电路,好的布局会使电路变得

美观,方便焊接。焊接时要注意区分三极管的基极发射极和集电极。拿到管子,根据型号查

阅资料,辨别电极。焊接时注意留出测试点。

(3)辨别三极管:首先假设一个基极,用二极管测量档位测量,分别测量这个端子与其他

两个端子之间的电阻,然后再把表笔反过来测量,如果第一次和第二次电阻阻值差别很大,

则假设正确。找到基极之后把红表笔放在基极,黑表笔接另外两个端口中的一个,电阻小的

是NPN,电阻大的是PNP。

(4)分辨咪头的极性:一般情况下,接外壳的是负极。

(3)实验数据:

3KHZ

Ui/mv

10

15

20

3KHZ

Ui/mv

80

90

100

120

Ur1/mv

60

64

70

80

u0/mv

132

200

264

3KHZ

R=2.7k

Ur/mv

20

26

30

40

Ui/mv

80

90

100

120

Ur1/mv

26

30

33

36

R=100k

Ur/mv

54

60

67

84

计算放大倍数:(132/10+200/15+264/20)/ 3=13.2

输入电阻:(80/(20/R1)+90/(26/R1)+100/(30/R1)+120/(40/R1))/4=9.3

输出电阻:(80/(54/R2)+90/(60/R2)+100/(67/R2)+120/(84/R2))/4=153

理论计算:Au=20 Ri=51k R0=170

相对误差

放大倍数相对误差:34%

输入电阻相对误差:81.7%

3

输出电阻相对误差:10%

七、实验总结:

经历了这次实践,通过组装、调试制作套件使我们快速步入电子领域的大门。制作过程是一

个考人耐心的过程,不能有丝毫的马虎和急躁,对电路的高度要一步一步来,不能操之过急,。

另外焊功也考验了我们的动手能力。焊盘很小,焊时可能会出现虚焊甚至可能造成焊盘铜片

脱落的后果。焊功不好还有可能影响整个电路的稳定性,可能造成中心频率不稳定,部分技

术指标难以达标。所以,总结下来,还是深有感触,不过,以后还得更加多接触这方面的实

验,锻炼出熟练的技巧。

4

2024年6月15日发(作者:拓跋若芳)

话筒驱动电路实验报告

计算机与电子信息学院

一、实验目的

1、了解电容式驻极体话筒的工作原理;

2、掌握驻极体话筒的应用电路;

3、掌握基本晶体管放大器的设计和调试方法;

4、掌握放大器基本特性参数的测量方法。

二、实验主要设备

万用表,低频信号发生器,双踪示波器。

三、实验基本元件:

电容式驻极体话筒(咪头)1只,NPN型小功率三极管2只。

建议型号: 9014或2N5551

四、实验原理:

话筒驱动电路图

MIC为电容式驻极体话筒(又叫咪头),其是有极性的,有正负极之分,在实验中不

可接错。驻极体话筒内部除了有一个声音传感器之外,还集成了一个场效应管,用于放大传

感器输出的信号。有的话筒有三个引脚,有的有两个,本实验中使用的是有两个引脚的话筒。

关于电容式驻极体话筒的详细内容。

电路中,J1为跳线帽插座,正常工作时,必须用跳线帽将其短接起来。

R1电阻将正的电压加到MIC上,为其提供电源支持。感受到声音的MIC会输出变化

的电流,这变化电流会在R1上产生变化的电压降,此信号通过电容C1耦合到T1管基极。

T1管接成共发射极组态,完成对信号的放大功能。经T1管放大后的信号从其集电极经直接

1

耦合方式送到T2管的基极,最后从T2管的发射极输出。T2管的工作状态为射极输出方式,

可向负载提供较强的驱动电流,这也就是常说的有较强的带负载能力。射极输出电路(即共

集电极组态),其输出电阻是三种基本组态中最小的。

电路中,R2电阻的作用是在J1跳线插座没有跳线帽短路时,为电容C1引入正电位。

电容C1是电解电容,因其极性的需要,不可以出现给其施加反向电压的情况。在实验任务

中,为确保这一要求,添加了R2电阻,实际的应用电路可以去除R2电阻和直接短接跳线

座J1。

R3电阻从T1管的集电极引入偏置电流送给T1管的基极,这种电路形式形成了直流负

反馈,可以起到稳定静态工作点的作用,确保电路放大能力的稳定,降低噪声。R5电阻构

成交流负反馈,可改善由于放大管的非线性特点而产生的非线性失真。同时R5电阻也形成

了直流负反馈,能稳定静态工作点。

R7电阻的作用是,为了让本驱动电路未外接负载时,向C2电容提供直流偏置通路,

确保该电容上的直流电压与其极性一致。C2电容负责将T2管的输出信号耦合到负载上。

端子3为信号输出端子。

五、实验主要任务:

1、选好放大管,用万用表(hFE档)测量两个三极管的

值并记录。测量时注意引脚

编号。

2、学习如何用万用表的二极管测量档分辨NPN管和PNP管,以及辨别其好坏。

3、学习如何分辨驻极体话筒的端子(见推荐资料)。

4、根据电路原理图,制作一个话筒驱动器。制作时,注意留出测试端口或端子。

5、断开跳线帽座,完成以下测试(本测试中不外接负载):

(1)测试信号为

f3kHz

u

i

15mV

(有效值或幅值,记录数据时标明),测量输出信

u

o

并记录。改变

u

i

10mV

u

i

20mV

,重复测试并记录。

计算电压放大倍数

A

u

u

o

u

i

(2)保持测试信号频率

f3kHz

,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子2

到地之间的输入端口的输入电阻

R

i

(3)保持测试信号频率

f3kHz

,自行设计测试方案,模仿测试(1),分三次测量端子3

到地之间的输出端口的输出电阻

R

o

6、根据任务1记录的三极管参数及电路中其它各元件的参数,理论计算跳线帽后的放

大电路的电压放大倍数

A

u

(未外接负载的情况),输入电阻

R

i

和输出电阻

R

o

。设

r

bb

200

2

7、比较理论与实验数据,计算实验结果与理论计算间的相对误差。

8、用跳线帽短接J1,将话筒输出引到功放,试试话筒效果。也可引到电脑MIC输入端

口,用电脑录音试试质量如何。

注意:电脑MIC输入端口通常是立体声输入(两通道)方式,只需引入一路即可测试

话筒性能。

六、

实验方案和步骤:

实验具体方案:

(1)分析原理图 。

(2)焊接电路板 。

(3)按照实验任务测试电路性能和具体参数,如果不合适,继续改良电路。

(4)记录相关参数,画出图形。

实验具体步骤:

(1)分析原理图:两个三极管通过同一个电源供电,让其工作在放大状态。话筒通过电容

将变化的电流耦合到三极管的基极。变化的电流通过三极管放大后输出。输出端有一个电容,

用来阻直流通交流。使输出的电流变成纯交流。

(2)焊接电路板:焊接电路板前先要布局,对于元件较多的电路,好的布局会使电路变得

美观,方便焊接。焊接时要注意区分三极管的基极发射极和集电极。拿到管子,根据型号查

阅资料,辨别电极。焊接时注意留出测试点。

(3)辨别三极管:首先假设一个基极,用二极管测量档位测量,分别测量这个端子与其他

两个端子之间的电阻,然后再把表笔反过来测量,如果第一次和第二次电阻阻值差别很大,

则假设正确。找到基极之后把红表笔放在基极,黑表笔接另外两个端口中的一个,电阻小的

是NPN,电阻大的是PNP。

(4)分辨咪头的极性:一般情况下,接外壳的是负极。

(3)实验数据:

3KHZ

Ui/mv

10

15

20

3KHZ

Ui/mv

80

90

100

120

Ur1/mv

60

64

70

80

u0/mv

132

200

264

3KHZ

R=2.7k

Ur/mv

20

26

30

40

Ui/mv

80

90

100

120

Ur1/mv

26

30

33

36

R=100k

Ur/mv

54

60

67

84

计算放大倍数:(132/10+200/15+264/20)/ 3=13.2

输入电阻:(80/(20/R1)+90/(26/R1)+100/(30/R1)+120/(40/R1))/4=9.3

输出电阻:(80/(54/R2)+90/(60/R2)+100/(67/R2)+120/(84/R2))/4=153

理论计算:Au=20 Ri=51k R0=170

相对误差

放大倍数相对误差:34%

输入电阻相对误差:81.7%

3

输出电阻相对误差:10%

七、实验总结:

经历了这次实践,通过组装、调试制作套件使我们快速步入电子领域的大门。制作过程是一

个考人耐心的过程,不能有丝毫的马虎和急躁,对电路的高度要一步一步来,不能操之过急,。

另外焊功也考验了我们的动手能力。焊盘很小,焊时可能会出现虚焊甚至可能造成焊盘铜片

脱落的后果。焊功不好还有可能影响整个电路的稳定性,可能造成中心频率不稳定,部分技

术指标难以达标。所以,总结下来,还是深有感触,不过,以后还得更加多接触这方面的实

验,锻炼出熟练的技巧。

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