双声道BTL功放电路设计
双声道BTL功放电路板制作与组装
项目一通孔安装工艺技能实训任务单2一、任务布置1．利用线路板雕刻机制作印制电路板。
2．利用化学制版系统制作印制电路板。
3．学会分立元件的手动焊接的操作。
4．学会鉴别手工焊接的缺陷。
二、相关知识按照印刷电路板的制作工艺要求，利用线路板雕刻机或化学蚀刻的方法，制作出合格的印刷电路板。
雕刻机制版废除传统电路板制作的“胶片、感光、定影、腐蚀、清洗、钻孔”过程，制作一张线路板只需要完成Protel的PCB文件设计，其他由机器自动完成。
同时也避免了传统方法对环境造成的化学污染，那么线路板雕刻机如何进行电路板的制作呢？1.印刷电路板的雕刻法制作步骤（1）连接好雕刻机和电脑（2）剪板与处理（3）雕刻线路（4）钻孔（5）切边2.印刷电路板的化学制版制作步骤（1）配腐蚀液（2）剪板（3）去污（4）打印PCB设计图（5）图形转移（6）检差修补（7）蚀刻（8）检查清洗（9）钻元件孔（10）研磨焊盘（11）涂助焊剂3.手工焊接操作步骤（1）对于热容量大的焊件，采用五步焊接法即：准备施焊→加热焊件→送入焊丝→移开焊丝→移开烙铁，一个焊点完成时间大约为2～5秒钟。
（2）对于热容量小的焊件，可将五步焊接法简化为三步即：准备施焊→加热与送丝→去丝移烙铁，三步焊接的焊点小，一般在3秒内完成。
三、技能要点（一）印刷电路板的雕刻法制作过程雕刻法的主要设备是一台线路板雕刻机，再配一台个人电脑联机便可以制作PCB。
雕刻法制作电路板的工作流程如图2.1所示。
图2.1雕刻法制作电路板工作流程（1）前期准备①在电脑上设计出PCB图，并生成雕刻需要的相关文档。
②在电脑上安装PCAM软件。
③使用RS232线将雕刻机与电脑连接起来。
图2.2 EP2002电路板雕刻机图2.3 雕刻法制作的电路板图2.4 数控钻基本控制操作图图2.5数控钻工作状态图（2）雕刻参数设置及调试①建立新数据②设定成形外框③路径计算④路径检查⑤开始加工⑥设定加工参数选择:雕刻下刀深度；钻孔下刀深度；成型下刀深度⑦排版、移动：将电路板数据进行自动复制；移动欲加工的电路板到你想放置的地方⑧加工区域检查⑨设定定位孔⑩定位孔钻孔（3）电路板钻孔按下电路板钻孔键，按照换刀提示更换钻头逐批钻孔。
双声道BTL功放电路的课程设计报告书
双声道BTL功放电路的设计报告书目录摘要第一章课题背景 (2)1.1 电子技术课程设计概要 (2)1.1.1 电子技术课程设计的目的与意义 (2)1.1.2 电子技术课程设计的方法和步骤 (2)1.2 双声道BTL功放电路的设计内容与要求 (4)1.2.1设计目的 (4)1.2.2 设计任务及主要技术指标 (4)1.3设计思想 (5)第二章方案论证及整体电路工作原理 (5)2.1 方案确定与论证 (5)2.2 整体电路工作原理 (6)第三章电路单元模块设计 (6)3.1电源电路的设计 (6)3.2 前置放大器的设计 (7)3.3 功率放大器的设计 (8)3.3.1音量大小调节及限频电路的设计 (9)3.3.2 TDA2030 (9)3.3.3 TDA2030的负反馈网络 (10)3.3.4 TDA2030的保护网络 (10)3.3.5 电源退耦电路的设计 (10)3.3.6 输出退耦电路的设计 (11)3.3.7 负载 (11)第四章器件选择及参数计算 (11)4.1 稳压电源 (11)4.2 前置放大器模块 (13)4.3 功率放大器模块的参数 (14)5.1 直流电源 (15)5.2 前置放大器 (16)5.3 功率放大器 (16)5.4 输出功率及效率 (18)心得体会 (21)参考文献 (23)第一章课题背景1.1 电子技术课程设计概要1.1.1 电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。
在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。
通过课程设计要实现以下两个目标：一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。
即学生根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能要求；二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。
TDA7294功放板BTL应用接线图
注：BTL应用时两块功放板需配对，具体方法是找出OUT端口标有+，和OUT端口标有-的两块为一对。
BTL应用接线说明：
1.两块功放板的BTL-J1，BTL-J2，BTL-J3的短路针必须插好，普通应用时是要断开这三处短路针。
2.板A的BTL-F1处，与板B的BTL-F1处，用一根普通的软导线连接好（连接线已附送）。
5.发货默认是BTL连接方式,所有的断路针都已连成BTL形式,如做为标准应用时一定要把所有的断路针全部拔掉.
6.BTL应用时,2块功放板要配对使用,功放板上有配对标记,查看功放板的A与B为一对.
简易接线参考：
+VCC
GND
-VCC 音频信号从A板输入
扬声器8欧扬声器8欧
TDA7294功放板BTL应用接线说明
3.音箱+ 接功放板(A)带有BTLOUT+端子上，音箱- 接功放板（B）BTLOUT-端子上。
（两块功放板各 各连接一条喇叭线。
分清 + - ，千万不要接错），BTL应用时，两块功放板音频输出端的GND (地端)闲置不用。
4.与电源板的接线请参考，标准版接线说明。
路针。
采用TDA2030A制作的BTL大功率功放电路图
TDA2030A中文资料一，极限参数参量符号参数数值单位VS 最大供电电压±22 VVi 输入 VSVi 差分输入±15 VIO 最大输出电流 3.5 APTOT 最大功耗 20 WTSTG ，TJ 存储和结点的温度 -40 to +150 ℃TDA2030A组成BTL功放采用4个TDA2030A或LM1875组成双通道的BTL电路。
电阻为金属膜电阻，两个大滤波电容为6700U/25V（实测耐压可达40v左右）的红宝石或黑金刚（这两个品牌质量好一点）电解电容，其它电容采用CBB无极性电容。
TDA2030A是目前性价比最高的功放集成块之一，内部有完善的过载及过热保护，是入门级功放制作的绝佳选择。
TDA2030A的工作电压范围较广，从±6～±22V都可以正常工作。
用TDA2030A来做一款BTL功放。
BTL电路的特点就是在相同的供电电压下，可以得到较普通功放两倍以上的输出功率。
下图为TDA2030A BTL功放的电路图，在±16V供电的时候可输出34W的功率，想获得更大的输出功率可提高供电电压，最高不可超过±22V。
这是其中的一个通道，立体声只需要做两组相同的电路即可。
下面是电源电路：还有散热器没有安装，这个在这里就不再介绍的，可以根据自己的实际情况去选择不同的散热器。
散热器要求面积足够大，特别是喜欢开大音量的朋友，更推荐阅读：(按住 Ctrl 鼠标左键点击标题可以打开详细内容)1、IC检测方法2、什么是遥感技术3、什么是无线网址4、制冷设备维修技巧5、什么是色温6、手机RF设计问答7、微波简史8、微波小知识9、卫星导航知识10、卫星与遥感技术。
资料 双声道BTL功放电路的设计
双声道BTL功放电路的设计
该电路由TDA2030组成的负反馈电路，二极管D1、D2起保护作用，一是限制输入信号过大，二是防止电源极性接反。
1欧电阻和0. 1uF组成输出相移校正网络，使负载接近纯电阻。
电容1uF 是输入耦合电容，其大小决定功率放大器的下限频率。
电源旁边的电容100uF是低频旁路电容，0. 1uF是高频旁路电容，目的是将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容，电位器RP是音量调节电位器。
TDA2030是许多电脑有源音箱所采用的Hi-Fi功放集成块。
1脚（黄线为同相输入端，2脚（白线）为反相输入端，4（绿线）脚为输出端，3脚（黑线）接地，5脚（红线）接正电源。
电路特点是引脚和外接元件少，其接法分单电源和双电源两种，这里接的是单电源OTL功率放大电路。
BTL功放电路设计
第二章 BTL简介 (3)2.1 BTL功率放大电路简介 (3)2.2 BTL电路的组成及工作原 (4)2.3 BTL集成功放电路的构成. (5)第三章BTL功放工作原理 (6)3.1 BTL功放电路 (6)3.2 BTL功放电路工作原理 (6)3.3. BTL功放电路特点 (6)3.4 OCL功放电路 (6)3.5 OCL电路特点 (7)第四章双声道BTL功放电路原理图设计 (7)4.1 电路原理结构框图 (7)4.2 BTL电路原理图 (8)第五章双声道BTL功放单元电路设计 (9)5.1 电源电路 (9)5.2 前置放大电路 (10)5.3 功率放大电路 (11)5.4 音量控制电路 (1)第一章BTL简介2.1 BTL功率放大电路简介(Bridge-Tied-load)意为桥接式负载。
负载的两端分别接在两个放大器的输出端。
其- 1 -中一个放大器的输出是另外一个放大器的镜像输出，也就是说加在负载两端的信号仅在相位上相差180°。
负载上将得到原来单端输出的2倍电压。
从理论上来讲电路的输出功率将增加4倍。
BTL电路能充分利用系统电压，因此BTL结构常应用于低电压系统或电池供电系统中。
在汽车音响中当每声道功率超过10w时，大多采用BTL形式。
BTL形式不同于推挽形式，BTL的每一个放大器放大的信号都是完整的信号，只是两个放大器的输出信号反相而已。
用集成功放块构成一个BTL放大器需要一个双声道或两个单声道的功放块。
但是并不是所有的功放块都适用于BTL形式，BTL形式的几种接法也各有优劣。
典型的功放集成块有TDA2030A LM1875 LM4766 LM3886 TDA1514等.BTL（Balanced Transformer Less）电路，称为平衡桥式功放电路。
它由两组对称的OTL或OCL电路组成，扬声器接在两组OTL或OCL电路输出端之间，即扬声器两端都不接地。
BTL电路的主要特点有：可采用单电源供电，两个输出端直流电位相等，无直流电流通过扬声器，与OTL、OCL电路相比，在相同电源电压、相同负载情况下，BTL 电路输出电压可增大一倍，输出功率可增大四倍，这意味着在较低的电源电压时也可获得较大的输出功率，但是，扬声器没有接地端，给检修工作带来不便。
双电源供电BTL音频功率放大器
双电源供电BTL音频功率放大器工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号Vin通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为KVC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。
R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。
TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01 经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益KVC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。
由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即：U01≈Uin·R3 /R2 U02≈－U01·R9 / R5∵R9＝R5 ∴U02 ＝－U01因此在扬声器上得到的交流电压应为：êUYç＝U01 -（-U02）＝2U01 ＝2U02扬声器得到的功率PY 按下式计算：PY ＝＝＝４＝4 PMONO图1 BTL 功放电路BTL 功放电路能把单路功放的输出功率（PMONO）扩展4倍，但实际上却受到集成电路本身功耗和最大输出电流的限制，该电路若在VS＝±14V工作时，PO＝28W。
若在VS＝±16V或±18V（TDA 2030A）工作时，输出功率会增加，但调试中应密切注视两块电路输出端（④脚）的直流电平，它们对地的电平都近似为零，为了保护扬声器不被烧坏，通常要在扬声器回路中串联快速熔断丝。
其电路印刷板见图2。
BTL电路元件清单（单声道）电容：1μF×122μF×20.22μF×22200μF×20.1μF×2电阻: 22KΩ×5680Ω×21Ω1W×2二极管:1N4001×4 1N4004×4电位器: 22KΩ图2单电源供电音频功率放大器单电源供电音频放大电路是典型应用电路，由一块TDA 2030和较少元件组成单声道音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等突出的优点。
实用电子产品制作任务1 双声道BTL功放电路板设计
项目一 通孔安装工艺技能实训
平顶山工业职业技术学院
1
项目一：通孔安装工艺技能实训
任务1：双声道BTL功放电路板设计
知识目标
1
熟悉电子产品制作室工作环境，了解 实训室主要仪器设备的作用与用途
2 了解常用元器件性能和检测方法
3
熟悉Protel DXP 2004绘制电路原理图 和印制电路板PCB图的方法
2 BTL功放工作原理
1 V1和V2是一组OCL电路输出级，V3和 V4 是另一组OCL电路输出级。
2 两组功放的两个输入信号的大小相等、方向相反。 3 两组功放的两个输入信号的大小相等、方向相反。
4 输入信号-Ui为正半周,+Ui为负半周时V1，V4截止，
V2，V3导通，此时负载上的电流通路从右到左。
6
一、相关知识介绍
（一）OCL功放工作原理
功率放大器简称“功放”，又俗称“扩音机”，它的作用就 是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱发声。
1 OCL功放电路结构
OCL（Output Condensert Less）称为无输出电容功放电路。
（1）采用双电源供电方式 （2）省去了输出耦合电容
7
利用Protel DXP 2004绘制双声道BTL 功放印制电路板PCB图
3
项目一：通孔安装工艺技能实训
素质目标
1
培养学生团队协作意识
2 培养学生耐心、细致、认真的做事习惯
3 培养学生创新意识、环保意识、成本意识
4
项目一：通孔安装工艺技能实训
任务布置
1
运用已有的模拟电子、集成电路知识， 按要求设计双声道BTL功放
图1-1-1 OCL功放电路
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目录摘要 (1)Abstract (1)第一章绪论 (2)双声道BTL功放电路设计内容 (2)双声道BTL功放电路设计要求 (2)国内外发展现状 (2)第二章 BTL简介 (3)BTL功率放大电路简介 (3)BTL电路的组成及工作原 (4)BTL集成功放电路的构成. (5)第三章BTL功放工作原理 (6)BTL功放电路 (6)BTL功放电路工作原理 (6). BTL功放电路特点 (6)OCL功放电路 (6)OCL电路特点 (7)第四章双声道BTL功放电路原理图设计 (7)电路原理结构框图 (7)BTL电路原理图 (8)第五章双声道BTL功放单元电路设计 (9)电源电路 (9)前置放大电路 (10)功率放大电路 (11)音量控制电路 (12)总结 (12)致谢 (14)参考文献 (14)附录 (15)摘要分析分立元件BTL电路及输入信号和输出信号的特点，归纳出构成BTL电路的一般原则，同时介绍了集成功放电路在不同用法下如何构成BTL。
在实际工作中使用起来更加方便容易。
集成功率放大器由于不仅具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小、失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热、过电流、过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。
由于集成功率放大器具有分立元件不具有的很多优点，近年来集成功率放大器件发展很快，使用相当广泛。
集成功放在实际应用中通常接成OCL电路，或OTL电路，接成BTL（Balanced Transformer Less）电路却很少，而BTL电路的优点是电源利用率比前面两种电路高4倍。
采用音频电位器控制，通过改变输入音频功放的电压大小，从而改变输出声音大小。
整体电路连接，输入小音频信号，接通电源，便可听到放大后的双声音频效果。
关键词：BTL电路、集成功率放大器、电位器AbstractBTL circuit analysis division element and the input signal and the characteristics of the output signal, summarized the BTL circuit constitute the general principle, and introduces the integrated amplifier circuit different usage in how to constitute BTL. In practical work convenient for operation easy. Integrated power amplifier has not only because of its small volume, light weight, low cost, peripheral less component, installation and debugging of the advantages of simple and easy to use; And the performance is better than division components, like temperature stability, low consumption, distortion is small, especially integrated internal power amplifier is set overheated, over electric current, over voltage and automatic protection function of the circuit to circuit to make their own protection. Due to the integrated power amplifier has elements have divided in recent years many advantages, and integrated power amplifierdevice development soon, use very wide. Set on the practical application of success usually take into OCL circuit, or OTL circuit, then into BTL (Balanced Transformer Less) circuit, and BTL circuit but rarely the advantages of power utilization rate is more than the first two circuit four times as high. The audio potentiometer, through the change control input audio power amplifier, which changes the output voltage size voice size. The whole circuit connection, input small audio signal, switch on the power, and you can hear the audio amplification sees effect.Keywords: BTL circuit, integrated power amplifiers, potentiometer第一章绪论、双声道BTL功率放大器内容：1、了解双声道BTL功放电路的基本工作原理2、完成信号双声道BTL功放电路设计并分析计算单元电路，对元器件进行选型。
3、绘制双声道BTL功放电路图4、组装、调试双声道BTL功放电路5、进行实物检查、设计答辩并完成设计报告1．2、双声道BTL功率放大器要求1、在教师指导下完成双声道BTL功放电路设计2、组装、调试信号双声道BTL功放电路3、按指导老师要求撰写课程设计报告，画出完整的电路图、国内外发展现状1、中国双声道音频功放电路产业发展环境2、中国双声道音频功放电路市场发展结构分布1、国内外产品供给结构2、国内区域供给结构第二章BTL简介BTL功率放大电路简介(Bridge-Tied-load)意为桥接式负载。
负载的两端分别接在两个放大器的输出端。
其中一个放大器的输出是另外一个放大器的镜像输出，也就是说加在负载两端的信号仅在相位上相差180°。
负载上将得到原来单端输出的2倍电压。
从理论上来讲电路的输出功率将增加4倍。
BTL电路能充分利用系统电压，因此BTL结构常应用于低电压系统或电池供电系统中。
在汽车音响中当每声道功率超过10w时，大多采用BTL形式。
BTL形式不同于推挽形式，BTL的每一个放大器放大的信号都是完整的信号，只是两个放大器的输出信号反相而已。
用集成功放块构成一个BTL放大器需要一个双声道或两个单声道的功放块。
但是并不是所有的功放块都适用于BTL形式，BTL形式的几种接法也各有优劣。
典型的功放集成块有TDA2030A LM1875 LM4766 LM3886 TDA1514等.BTL（Balanced Transformer Less）电路，称为平衡桥式功放电路。
它由两组对称的OTL或OCL电路组成，扬声器接在两组OTL或OCL电路输出端之间，即扬声器两端都不接地。
BTL电路的主要特点有：可采用单电源供电，两个输出端直流电位相等，无直流电流通过扬声器，与OTL、OCL电路相比，在相同电源电压、相同负载情况下，BTL 电路输出电压可增大一倍，输出功率可增大四倍，这意味着在较低的电源电压时也可获得较大的输出功率，但是，扬声器没有接地端，给检修工作带来不便。
功率放大器电路形式的判断：可根据功放对管的输出端与扬声器的接法来判断其电路结构形式。
OTL功放电路的输出端的直流电位为电源电压的一半，扬声器一端接地，另一端通过大容量耦合电容与功放输出端相接；OCL功放电路采用双电源供电，使其输出端的直流电位为零，扬声器一端接地，另一端直接与功放输出端相接；BTL功放电路采用两个功放对，扬声器直接连接在两个功放对的输出端，不需要耦合电容。
为了实现单电源供电，且不用变压器和大电容，可采用桥式推挽功率放大电路，简称BTL电路。
BTL电路的优点有只需要单电源供电，(但还是有用双电源)且不用变压器和大电容，输出功率高。
缺点是所用管子数量多，很难做到管子特性理想对称，且管子总损耗大，转换效率低。
2．2 BTL电路的组成及工作原理OCL和OTL两种功放电路的效率虽很高，但是它们的缺点就是电源的利用率都不高，其主要原因是在输入正弦信号时，在每半个信号周期中，电路只有一个晶体管和一个电源在工作。
为了提高电源的利用率，也就是在较低电源电压的作用下，使负载获得较大的输出功率，一般采用平衡式无输出变压器电路，又称为BTL电路，如图1所示。
（1） 该电路仍然为乙类推挽放大电路，利用对称互补的2个电路完成对输入信号的放大；其输出电压的幅值为：U OM V CC 。
最大输出功率为：()()L CC OM OM OMR V I U P 2max max 2121==（2）同OTL 电路相比，同样是单电源供电，在V CC ，R L 相同条件下，BTL 电路输出功率为OTL 电路输出功率的4倍，即BTL 电路电源利用率高；（3）BTL 电路的效率在理想情况下，仍近似为%。
2．3 BTL 集成功放电路的构成1集成功率放大电路构成BTL 电路的条件在实际工作中经常用到集成功率放大电路，两块对称集成功率放大电路也可构成BTL 电路。
用集成电路怎样才能构成BTL 电路。
上面已经介绍了分立元件的BTL 电路，首先我们来分析分立元件BTL 电路特点：（1）由电路结构中可见，BTL 电路由2个互补对称电路构成，A1，A2电路的元件参完全相同；（2）2个互补放大器输入端电压极性相反，其值大小相等，即为差模信号。
（3）2个互补集成放大电路输出端电压的极性相反，值大小相等，即负载R L 两端电压大小相等，极性相反。
根据以上特点，可采用2种型号、参数完全相同的集成功率放大电路，且使2个放大输入信号极性相反，同时使负载两端（输出端）的电压极性相反，便可构成BTL电路，在实际中通常这种方法，容易使电路参数完全对称，一般采用双功率放大电路构成。
其原理框图如图2所示，要求A1，A2输入信号大小相等，放大电路输入、输出回路完全相两端电压大小相等；另一方面要求A1，A2都不具有（或同，只有这样才能保证负载RL都有）倒相作用，保证负载两端电压极性相反。