场效应管多媒体音箱的设计
摘 要本课题是设计一个场效应管多媒体音箱，实现对场效应管的熟练运用。该设计主要运用模电所学的知识，把整个电路模块分成了两部分，一块是前置放大电路，一块是功率放大电路。通过将数字音频信号以模拟音频信号的形式输出，并通过前置放大器中的音频输入端将模拟音频信号引入到前置放大器装置中，先在前置放大器中，将输入的信号以电压的形式放大，再到功率放大器中，以电流的形式放大。最后将音频信号传入扬声器，驱动扬声器放音，从而实现多媒体音箱的放大功能。首先阐述了研究的背景及意义等，然后对整体的设计进行了详细的说明，最后对整体的实现进行仿真，并制作出实物调试，实现场效应管多媒体的放音，再对其放音的大小、低音和高音的调试，最终实现此设计。
目录
1.引言 1
2.多媒体音箱系统设计 3
2.1设计需求 3
2.2系统设计原理 3
3.多媒体音箱的硬件设计 4
3.1功放器 4
3.1.1场效应管放大器 4
3.1.2功率放大器 5
3.1.3前置放大器 6
3.2电源与喇吧的选择 6
4多媒体音箱的实现 8
4.1电路的仿真 8
4.2实物的调试 9
5 总结 11
参考文献 12
致谢 12
1.引言
在生活中，多媒体音箱的运用是非常广泛的。它主要由音箱箱体和箱体内配置的各种功率放大器组成。能够接受音源，通过功率放大器将接受的音源以音频信号的形式实现信号的放大处理，再进过音箱箱体回到设备回放，由此工作。多媒体音箱，它适用于多数群体。它比传统的音箱使用起来更加方便，不像传统音箱那么笨重，它的箱体体积比较小，各项功能操作也比较简便。随着现阶段娱乐活动的高速发展和计算机对人们日常生活的普及，多媒体音箱也在非常快速的发展中，它的用途也越来也广泛。从音箱的诞生到现在，世界科技水平都在高速的发展中，从多媒体音箱行业的科技创新也得到了很大的改变，从原来的2.0声道到现在的7.1声道，从最开始只是比较简单的发声器到现在出现的音箱的多样化、功能化等，多媒体音箱在前进的道路上越走越远，时刻在变化着。从音箱声音以前的立体感，到现在世面上出现的环绕形音感 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
，都标志着音箱的变化。如今，市场上多媒体音箱行业的发展虽然还在快速的变化着，但多媒体音箱产品发展的技术对比科技革新的脚步始终显得很慢，跟不上步伐，已经发明了有百多年历史的动圈式喇叭在如今还是没有什么大的变化，许多种类音箱的产品即使在卖了许多年的今天，其在性能上跟新品也大差不差，基本上没什么变化，跟国外多媒体音箱的性能没法比较，没有创新，只在深究多媒体音箱外形、样式的多样性。
中国是世界多媒体音箱生产最大的地域，却也面临着技术低端锁定的逆境，国内音箱产业的发展也只是仅仅依靠OEM代工、购买使用海外的技术进行加工和模仿国外的商品，没有属于自己独特的技术，是难以维持的，这不符合中国经济改革发展的行情。如果持续下去，会一直造成国内音箱行业的衰败，无法挽回。国内音箱行业要审视自己，在音箱外观和市场需求的基础上，加大产品的研发设计，提升产品的核心价值，才能走出衰败。伴随着计算机的的广泛应用，多媒体的应用也越来越广泛，从最开始的听歌到现在的游戏也运用到了。现如今，各种娱乐多样性，让多媒体音箱的运用也越来越广泛，普及的也越来越快。
场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。主要有两种类型（junction FET—JFET)和金属氧化物半导体场效应管（metaloxide semiconductor FET，简称MOSFET）。这种元器件有着体积较轻、耗电量小、寿命较长等特点，还有着噪声较小、输入阻抗高、热稳定性强、抗辐射性强等优点。场效应管跟三极管有许多相似之处，所以场效应管可以跟三极管一样用于放大。由于场效应管有着输入阻抗较高的特点，因此场效应管放大器耦合电容可以使用容量较小的，就不用使用电解电容。而且，它这一特点，非常适合于阻抗的变换，用于多级放大器是非常好的。场效应管的用途是非常广的，它还可以用于改变电阻，作为恒流电源，能在很小电流和很低电压的条件下工作。因为这一系列的特点，所以常常将场效应管用于集成电路之中。
因此本文将设计一款基于场效应管的多媒体音箱，通过对场效应管的选择，来设计硬件电路，再对硬件电路进行仿真，最后制造出硬件电路的实物，对其实物进行调节，从而实现电路的播放，并实现对多媒体音箱音量大小的控制和高、低音的调节的功能。
2.多媒体音箱系统设计
2.1设计需求
需要外部提供音源，由音源信号经过前置放大器（小信号放大器）对其初步放大，实现信号幅度的初步扩大之后，再由主放大器（功率放大器）对其电流的放大，最后驱动扬声器放音。
利用三极管和场效应管的相似之处，加以场效应管的优点，通过信号的转换与放大，实现多媒体音箱的播放。
多媒体音箱主要由放大器、箱体两部分构成。其中，除了放大器外，箱体也是很重要的。良好的放音需要有好的箱体，而本课题只是着重于放大器的设计。
由于对放大器提供的是24V，所以用的是外接24V电压。
2.2系统设计原理
场效应管多媒体音箱能与手机、电脑等音放电子相连。它的工作原理是将音放电子里的声音文件经过放音电子里声卡装置，将数字音频信号以模拟音频信号的形式输出，并通过前置放大器中的音频输入端将模拟音频信号引入到前置放大器装置中，先通过前置放大器将其电压放大，再到后面的电路中，通过功率放大器，把电流进行放大，最后在箱体和喇叭的共同作用下，将音频信号以声波的形式发出，从而放出声音。
从场效应管多媒体音箱的设计原理可以看出，场效应管多媒体音箱由音源、前置放大器、主放大器、扬声器。而本课题主要研究放大器。
本课题通过上述的场效应管多媒体音箱的设计原理，设计流程如图21所示：
图21 流程图
3.多媒体音箱的硬件设计
3.1功放器
功放器，也就是本课题研究额的功率放大器。它的主要功能是对信号进行放大，使放大的信号能达到推动扬声器工作的程度，推动扬声器将电信号转变成声信号，从而扬声器放音。
3.1.1场效应管放大器
本课题所用的场效应管放大器为JFET共S极场效应管放大器和EMOSFET共S极场效应管两种放大器。
目录
1.引言 1
2.多媒体音箱系统设计 3
2.1设计需求 3
2.2系统设计原理 3
3.多媒体音箱的硬件设计 4
3.1功放器 4
3.1.1场效应管放大器 4
3.1.2功率放大器 5
3.1.3前置放大器 6
3.2电源与喇吧的选择 6
4多媒体音箱的实现 8
4.1电路的仿真 8
4.2实物的调试 9
5 总结 11
参考文献 12
致谢 12
1.引言
在生活中，多媒体音箱的运用是非常广泛的。它主要由音箱箱体和箱体内配置的各种功率放大器组成。能够接受音源，通过功率放大器将接受的音源以音频信号的形式实现信号的放大处理，再进过音箱箱体回到设备回放，由此工作。多媒体音箱，它适用于多数群体。它比传统的音箱使用起来更加方便，不像传统音箱那么笨重，它的箱体体积比较小，各项功能操作也比较简便。随着现阶段娱乐活动的高速发展和计算机对人们日常生活的普及，多媒体音箱也在非常快速的发展中，它的用途也越来也广泛。从音箱的诞生到现在，世界科技水平都在高速的发展中，从多媒体音箱行业的科技创新也得到了很大的改变，从原来的2.0声道到现在的7.1声道，从最开始只是比较简单的发声器到现在出现的音箱的多样化、功能化等，多媒体音箱在前进的道路上越走越远，时刻在变化着。从音箱声音以前的立体感，到现在世面上出现的环绕形音感 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
，都标志着音箱的变化。如今，市场上多媒体音箱行业的发展虽然还在快速的变化着，但多媒体音箱产品发展的技术对比科技革新的脚步始终显得很慢，跟不上步伐，已经发明了有百多年历史的动圈式喇叭在如今还是没有什么大的变化，许多种类音箱的产品即使在卖了许多年的今天，其在性能上跟新品也大差不差，基本上没什么变化，跟国外多媒体音箱的性能没法比较，没有创新，只在深究多媒体音箱外形、样式的多样性。
中国是世界多媒体音箱生产最大的地域，却也面临着技术低端锁定的逆境，国内音箱产业的发展也只是仅仅依靠OEM代工、购买使用海外的技术进行加工和模仿国外的商品，没有属于自己独特的技术，是难以维持的，这不符合中国经济改革发展的行情。如果持续下去，会一直造成国内音箱行业的衰败，无法挽回。国内音箱行业要审视自己，在音箱外观和市场需求的基础上，加大产品的研发设计，提升产品的核心价值，才能走出衰败。伴随着计算机的的广泛应用，多媒体的应用也越来越广泛，从最开始的听歌到现在的游戏也运用到了。现如今，各种娱乐多样性，让多媒体音箱的运用也越来越广泛，普及的也越来越快。
场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。主要有两种类型（junction FET—JFET)和金属氧化物半导体场效应管（metaloxide semiconductor FET，简称MOSFET）。这种元器件有着体积较轻、耗电量小、寿命较长等特点，还有着噪声较小、输入阻抗高、热稳定性强、抗辐射性强等优点。场效应管跟三极管有许多相似之处，所以场效应管可以跟三极管一样用于放大。由于场效应管有着输入阻抗较高的特点，因此场效应管放大器耦合电容可以使用容量较小的，就不用使用电解电容。而且，它这一特点，非常适合于阻抗的变换，用于多级放大器是非常好的。场效应管的用途是非常广的，它还可以用于改变电阻，作为恒流电源，能在很小电流和很低电压的条件下工作。因为这一系列的特点，所以常常将场效应管用于集成电路之中。
因此本文将设计一款基于场效应管的多媒体音箱，通过对场效应管的选择，来设计硬件电路，再对硬件电路进行仿真，最后制造出硬件电路的实物，对其实物进行调节，从而实现电路的播放，并实现对多媒体音箱音量大小的控制和高、低音的调节的功能。
2.多媒体音箱系统设计
2.1设计需求
需要外部提供音源，由音源信号经过前置放大器（小信号放大器）对其初步放大，实现信号幅度的初步扩大之后，再由主放大器（功率放大器）对其电流的放大，最后驱动扬声器放音。
利用三极管和场效应管的相似之处，加以场效应管的优点，通过信号的转换与放大，实现多媒体音箱的播放。
多媒体音箱主要由放大器、箱体两部分构成。其中，除了放大器外，箱体也是很重要的。良好的放音需要有好的箱体，而本课题只是着重于放大器的设计。
由于对放大器提供的是24V，所以用的是外接24V电压。
2.2系统设计原理
场效应管多媒体音箱能与手机、电脑等音放电子相连。它的工作原理是将音放电子里的声音文件经过放音电子里声卡装置，将数字音频信号以模拟音频信号的形式输出，并通过前置放大器中的音频输入端将模拟音频信号引入到前置放大器装置中，先通过前置放大器将其电压放大，再到后面的电路中，通过功率放大器，把电流进行放大，最后在箱体和喇叭的共同作用下，将音频信号以声波的形式发出，从而放出声音。
从场效应管多媒体音箱的设计原理可以看出，场效应管多媒体音箱由音源、前置放大器、主放大器、扬声器。而本课题主要研究放大器。
本课题通过上述的场效应管多媒体音箱的设计原理，设计流程如图21所示：
图21 流程图
3.多媒体音箱的硬件设计
3.1功放器
功放器，也就是本课题研究额的功率放大器。它的主要功能是对信号进行放大，使放大的信号能达到推动扬声器工作的程度，推动扬声器将电信号转变成声信号，从而扬声器放音。
3.1.1场效应管放大器
本课题所用的场效应管放大器为JFET共S极场效应管放大器和EMOSFET共S极场效应管两种放大器。
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