前不久有个课设要求使用模拟电路实现一个能话音放大，音调调节，音乐播放，音量控制的放大电路。在这里简单记录下自己设计的过程以及所遇到的问题，因本人水平十分有限，存在的不足还请各位多多指正。
一、实验要求
设计一个具有多个功能的音响放大器
功能要求：
具有话音放大、音调控制、音量控制等、卡拉OK伴唱等功能
技术指标要求：
额定功率：Po≥0.5W（g<10%）
负载阻抗：RL=10Ω
频率响应：fL=50Hz，fH=20kHz
输入阻抗：Ri>>20kΩ
音调控制特性：1kHz处增益为0dB、125Hz和8kHz处有±12dB的调节范围，AVL=AVH≥20dB，输入灵敏度5mV
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二、电路工作原理
1. 话音放大器
话音放大器的作用是不失真地放大声音信号，其输入阻抗远大于话筒的输出阻抗。
正相比例放大电路
这里建议使用自举式放大电路，输入阻抗会比较大，会比较容易满足指标要求中的输入阻抗。
2.混合前置放大器
其作用是将伴音设备输出的音乐信号与话音放大器输出的声音信号混合放大
反相加法电路
3.音调控制器
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
当RP1 动片滑在最左端时，低音呈最大提升状态；当RP1 动片滑在最右端时，低音呈最大衰减状态；当RP1 动片滑在中间位置时对低音不提升、不衰减。当RP2 动片滑在最左端时，高音呈最大提升状态；当RP2 动片滑在最右端时，高音呈最大衰减状态；当RP2 动片滑在中间位置时对高音不提升、不衰减。
（1）当f<f0时
当RP1的滑臂在最左端时，对应于低频提升最大的情况。
分析表明，上图所示电路是一个一阶有源低通滤波器。
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 ：
AVL=RP1+R2/R1
同理可以得到低频提升最小的情况
（2）当f > f0时
C1、C2可视为短路，作为高通滤波器
音调控制器的高频等效电路如图所示 ：
将C1、C2视为短路，R4与R1、R2组成星形连接，将其转换成三角形连接后的电路如图所示
若取R1=R2=R4，则
Ra = Rb = Rc = 3R1 = 3R2 = 3R4
RP2的滑臂在最左端时，对应于高频提升最大的情况，等效电路见右图：
4.功率放大器
功率放大器(简称功放)的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望：
输出的功率尽可能大
输出信号的非线性失真尽可能地小
效率尽可能高
LM386集成功率放大器
（1）LM386电路和引脚图介绍
LM386是广泛用于收录音机、对讲机、电视伴音等系统中的低电压通用型低频集成功放。
LM386 IC放大器由 8个引脚组成，其中引脚1和引脚8是增益控制引脚，可以允许控制音量。根据型号的不同，使用 9 V 电源，放大器可以提供 0.25W 至 1W 范围内的输出功率。
Pin 1 和 Pin 8 代表放大器的增益控制端。这些是我们可以通过在这些端子之间放置一个电阻和电容或只是一个电容来调整增益的端子。
Pin 2 和 Pin 3 代表声音输入信号端子。这些是我们放置想要放大的声音的终端，引脚 2 是负输入，引脚 3 是正输入。
引脚 4 是 GND（接地）端子，在电路中连接到地。
引脚 5 代表放大器的输出。放大的信号从该端子输出。
引脚 6接收正直流电压，以便放大器可以接收放大信号所需的功率。
引脚 7 代表旁路端子。该端子可以绕过 15KΩ 电阻。在电路设计中，它通常保持开路或接地。
（2）LM386应用电路
LM386的应用电路有很多，在这里我们所采用的是较低增益的功放电路
为了使LM386成为一个更通用的放大器，提供了两个引脚(1和8)用于增益控制。用引脚1和8打开内部1.35-kΩ电阻将增益设置为20 (26 dB)。如果电容从引脚1到8，绕过1.35-kΩ电阻，增益将上升到200 (46 dB)。如果电阻与电容器串联，增益可以设置为20到200之间的任意值。增益控制也可以通过电容性耦合一个电阻(或FET)从引脚1到地。
额外的外部组件可以与内部反馈电阻并联放置，以调整增益和频率响应，以适用于个别应用。例如，我们可以通过频率整形反馈路径来补偿扬声器低音响应差。这是通过从引脚1到5的串联RC(与内部15-kΩ电阻平行)完成的。对于6db的有效低音提升:R = 15 kΩ，如果8脚打开，良好稳定运行的最低值为R = 10 kΩ。如果引脚1和8被绕过，那么R低至2 kΩ可以使用。这个限制是因为放大器只补偿闭环增益大于9。
5.单电源线性变换电路
因为本次运放采用单电源供电，我们需要设计相应的单电源线性变换电路
静默电位的提供变成3 个电阻加一个电容。在图5-1a 中，2 电阻分压后包含电源内的噪声（其幅度大约为电源噪声的1/2），如果在分压点处并联滤波电容，在滤除电源噪声的同时，也会把有用信号滤除。而这个电路不同，它首先通过C2 滤波，削弱了A 点的噪声，且保证A 点为2.5V。然后通过R3 和C1，实现了信号的耦合，进入B 点。如果C2 滤波有效，那么B 点只包含电源噪声的很小一部分，且信号几乎没有受到伤害。
这是一个包含信号源内阻RS的电路，端接电阻RT的引入，是为了使得RT//RG等于RS以实现阻抗匹配。此时在RT头顶，将存在0.5US的信号电压，然后才被后续的RF/RG放大。
在放大器的同相输入端，两个电阻分压得到2.5V，并接的C1实现低通滤波，降低该点的噪声。C2是核心，第一它阻断了放大电路的直流电流，使得正输入端干净的2.5V顺利传递到运放的输出端；第二它耦合通过了交变信号，使其完成了放大。
6.EMC应用电路
对于其中EMC数据手册中灵敏度的换算，参见
驻极体灵敏度mV/Pa和dB之间的换算关系？
7.器件选型的确定
所选用扬声器为8Ω，0.5W，则要求输出信号至少为为5.6Vpp，实际测试更高电压声音就更响
1、话音放大通路
经过查询数据手册和测试得到所用驻极体麦克风的输出电压在正常噪声状态下一般在0.几mv到几mv。我们考虑其为1mvpp, 选定话音放大8倍 混放放大约三倍 功放放大二十倍 。到输出端输出电压为4.8Vpp,考虑到声音高低差较大，实际上输出也够用
则第一级话音放大同相比例放大电路我们选定 中RF=200k R1=33K
第二级混放反相加法电路我们选定 中RF=33k R1=10K
第三级LM386我们选定功放电路增益为20左右
2、音乐放大通路
经过查测试得到蓝牙立体声模块的输出电压为几十mv到一百多mv范围。我们考虑其为100mvpp, 选定混放放大约三倍 功放放大二十倍 。到输出端输出电压为6Vpp
第一级混放反相加法电路我们选定 中RF=33k R1=10K
第二级LM386我们选定功放电路增益为20左右
3、音调放大电路
具体计算过程如下
由式(5-5-5)得AVL=(RP31+R32)/R31≥20dB。其中，R31、R32、RP31一般取几千欧姆至几百千欧姆。现取RP31=200kΩ，R31=R32=20kΩ，则
取标称值15nF，即C31=C32=15nF
由式(5-5-9)得
R34=R31=R32=20kΩ ，则 Ra=3R4=60kΩ
由式(5-5-15)得
R33=Ra/10=6kΩ 取标称值6.2kΩ
由式(5-7-12)得
取标称值1.2nF
取RP32=RP31=200kΩ，级间耦合与隔直电容C34=C35=10uF。
三、仿真
(一)整机仿真图
四、实物搭建
1、主要电路PCB图
话音输入是通过一个EMC麦克风输入声音
混放另一端输入是音乐输入，直接用一个蓝牙立体声模块输入就行
基本完成了所要求的话音放大，音乐播放，音调调节，音量调节等多个功能。
仍存在的主要问题是电路输出的信号带有底噪，影响音质。通过调节音调放大器基本可以减少大部分噪声。
实际技术指标除了音调放大电路中高频提升因为高频噪声干扰无法测量，其余指标基本都能达到所要求的。
