音频功率放大器设计TDA2030模电课设.
基于TDA2030设计的功放

基于TDA2030设计的功放TDA2030是一种通用的低频功率放大器集成电路,广泛应用于音频功放设备中。
其特点是结构简单,可靠性高,功率输出稳定。
本文将基于TDA2030设计一个功放电路,并详细介绍其原理和设计步骤。
首先,我们来简单了解一下TDA2030的工作原理。
TDA2030是一个双音频功率放大器,能够输出20W的功率,工作电压范围为±9V到±16V。
其内部包含了电流限制器、过热保护和短路保护电路,可以有效地保护功率管不受过载或短路等情况的损坏。
电路中的C1和R1是输入阻抗网络,用于提供输入信号的直流耦合和交流耦合。
C2和R2构成一个反馈网络,用于控制输出信号的放大倍数和频率响应。
C3和C4用作输入和输出的直流耦合电容,R3是一个稳定的偏置电阻,用于引导静态电流。
在设计这个功放电路时,首先需要确定所需的功率输出和工作电压范围。
根据TDA2030的规格书,我们可以选择输入电压为±12V,输出功率为20W。
接下来,我们需要计算反馈网络的参数。
根据TDA2030的规格书,反馈电阻R2的取值范围为1kΩ到22kΩ,输入电容C2的取值范围为0.1μF到1μF。
根据设计要求,我们可以选择R2=10kΩ,C2=0.47μF。
然后,我们需要为输入端设计一个合适的阻抗网络。
一般而言,输入电阻的取值为10kΩ到100kΩ,输入电容的取值为0.1μF到1μF。
根据设计要求,我们可以选择R1=47kΩ,C1=0.1μF。
接下来,我们需要选择适当的输入和输出直流耦合电容。
根据TDA2030的规格书,我们可以选择C3=100μF和C4=2200μF。
这些电容的主要作用是阻隔直流分量,只传递交流信号。
最后,我们需要确定稳定的偏置电阻R3的取值。
根据TDA2030的规格书,可选的范围是1kΩ到10kΩ。
我们可以选择R3=4.7kΩ。
完成上述步骤后,我们就设计好了一个基于TDA2030的功放电路。
TDA2030型功率放大器

课程设计报告设计课题:TDA2030型功率放大器学院:电气工程与自动化专业班级:电气10-2班学号:姓名:指导老师:内容摘要本课程设计是以集成电路TDA2030A为中心组成的功率放大器,它具有失真小,外围元件少,装配简单,功率大,保真度极高等特点。
其有单电源和双电源两种接法,在本设计中使用双电源接法。
功放在现实生活中很常见,功放有很多种,本次实验用集成块做功率放大器,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,。
TDA2030A 集成电路的特点是外围电路简单,使用方便。
在现有的各种功率集成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。
相对而言,TDA2030A被广泛应用,功放效果也很好,噪声小。
TDA2030A单级放大一般是33倍左右,如果放大倍数没有达到要求,可以加前置放大,这样可以大大提高放大倍数。
关键词:TDA2030;功放;集成块目录第一章概述 (4)1.1 设计目的: (4)1.2 功能实现: (4)第一章概述1.1 设计目的:(1) 通过自己动手实践加深对集成运算放大器工作原理的认识。
(2) 通过思考实验中遇到的问题来加深对电子技术知识的认识。
(3) 通过动手焊接电路和查找线路中的故障来培养自己的动手能力。
1.2 功能实现:本实验是以集成电路TDA2030A为中心组成的功率放大器,能实现对立体声音频信号进行放大。
该功率放大器的核心功能是放大输入音频和调节输出音频。
具有失真小,装配简单,功率大,保真度高等特点。
二总体设计思路和方案:2.1 设计思路:音频功率放大器主要由电源电路、左右声道的功率放大器和音调调节电路3部分组成。
电源电路接口采用桥式整流电路;音量调节电路是对音频中的高低音的调节,可以实现对音频输出的控制;功率放大级是音频功率放大器的主要部分,它决定输出功率的大小,要求输出功率高,输出功率大的特点。
2.2 设计方案:首先认真学习和了解TDA2030A的功能,熟悉各个元器件的参数等。
基于TDA2030的音频功放设计报告

基于TDA2030的音频功放设计报告设计报告:基于TDA2030的音频功放摘要:本设计报告基于TDA2030芯片,设计了一种低功率音频功放电路,用于音频放大应用。
通过选取合适的元件和电路结构,实现了高保真度、低失真和高效率的音频放大效果。
实验结果表明,该功放电路具有较好的音频信号放大能力和良好的音质表现。
一、引言音频功放作为电子设备中重要的音频处理部分,具有调整音频信号大小、增强音质和驱动扬声器的功能。
传统功放电路一般采用线性功放电路,存在功率损耗大、体积大和效率低等缺点。
为了解决这些问题,本设计采用了TDA2030芯片,该芯片具有低功耗和高效率的特点。
二、TDA2030芯片介绍TDA2030是一种功能完善的音频功放芯片,由ST公司生产。
它具有宽频带和高输出电流能力,在BTL配置下可以实现12W的输出功率。
其主要特点有:低失真、高S/N比、低功耗、短路和过热保护等。
由于其性能稳定可靠,被广泛应用在音响系统中。
三、电路设计1.电源电路设计电源电路采用双极性电源供电方式,中心引地法。
使用整流电路将交流电转换为直流电,然后通过滤波电容器进行滤波,提供稳定的电源电压。
2.输入电路设计输入电路采用电容耦合方式,可实现音频信号的有效传递。
通过选取合适的电容和电阻值,可以使得输入电路的频率响应尽可能平坦,防止信号失真。
3.输出电路设计TDA2030芯片的输出电压为24V,为了兼容低压扬声器,需要将输入电路调整为8欧姆负载。
通过选取合适的扬声器并使用适配电路,可以实现对扬声器的完全驱动。
4.反馈电路设计为了保证音频信号的高保真度,需要在电路中加入反馈电路。
该反馈电路可以通过减小失真和稳定增益来提高音频质量。
四、实验结果通过搭建电路并测试1.输出功率:由于所选的电路和元器件适合低功率应用,实测输出功率为5W,达到预期效果。
2.频率响应:在20Hz~20kHz频率范围内,频率响应相对平坦,失真较小。
3.总谐波失真:总谐波失真小于0.5%,音频信号保持较高的保真度。
tda2030课程设计

tda2030课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握TDA2030音频功放集成电路的原理与功能;2. 学习TDA2030的基本电路连接与调试方法;3. 了解TDA2030在实际电路中的应用场景。
技能目标:1. 能够正确识别TDA2030集成电路的引脚功能;2. 学会使用万用表、示波器等工具进行TDA2030电路的调试;3. 掌握TDA2030电路的故障排查方法。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力;3. 增强学生解决问题的自信心,树立正确的科技观。
本课程针对初中年级学生,结合学科特点,以实践性、应用性为导向,充分考虑学生的认知水平和兴趣。
课程目标旨在使学生在掌握TDA2030集成电路基本知识的基础上,提高实际操作能力,培养良好的学习态度和价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. TDA2030集成电路基本原理- 集成电路概述- TDA2030引脚功能及内部结构- 工作原理与性能参数2. TDA2030电路连接与调试- 电路连接方法- 常用元器件的选择与搭配- 调试工具的使用方法- 电路故障排查与解决3. TDA2030实际应用案例- 音频功放电路设计- 电路仿真与实验操作- 应用场景分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,科学系统地组织与安排。
教学大纲明确指出教学进度,确保教学内容的有效传授。
具体教学内容如下:1. 通过讲解集成电路概述,使学生了解TDA2030的基本原理。
2. 详细介绍TDA2030的引脚功能、内部结构及工作原理,帮助学生掌握其性能参数。
3. 指导学生进行TDA2030电路的连接与调试,提高实际操作能力。
4. 分析TDA2030在实际应用中的案例,使学生学会电路设计与应用。
教学内容紧密联系教学实际,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的知识水平和实践能力。
模电课设报告-音频功率放大器1

模电课设报告-音频功率放大器11.设计思路此次课程设计要求我们做一款音频功率放大器,通过在网上查找资料,我们发现TDA203是一款性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,在目前流行的数十种功率放大集成电路中,规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA2030在内的几种。
TDA2030集成电路的另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。
根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。
另一方面,大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大,在使用中稍有不慎往往致使损坏。
然而在TDA2030集成电路中,设计了较为完善的保护电路,一旦输出电流过大或管壳过热,集成块能自动地减流或截止,使自己得到保护(当然这保护是有条件的,我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用)。
TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简单,使用方便。
现有的各种功率集成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。
TDA2030在电源电压±14V,负载电阻为4Ω时输出14瓦功率(失真度≤0.5%)、在电源电压±16V,负载电阻为4Ω时输出18瓦功率(失真度≤0.5%)。
该电路由于价廉质优,使用方便,并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。
该电路可供低频课程设计选用。
12.电路选择通过学习模电,我们对OCL、OTL和BTL 功率放大电路有的一定的认识,经过比较,我们决定选择其一进行设计。
下面是对三个功放电路的比较及介绍:2.1 OCL电路简介:OCL电路称为无输出电容功放电路,是在OTL 电路的基础上发展起来的。
主要特点:1采用双电源供电方式,输出端直流电位为零;由于没有输出电容,低频特性很好扬声器一端接地,一端直接与放大器输出端连接,因此须设置保护电路;2具有恒压输出特性;允许选择4Ω、8Ω或16Ω负载;3最大输出电压振幅为正负电源值,额定输出功率约为/(2RL)2.2 OTL电路简介:OTC称为无输出变压器功放电路。
TDA2030功率放大器设计报告

课程设计报告设计名称:TDA2030功率放大器学生姓名:小美学生学号::指导教师:上课场所:实验楼401和501设计时间:第二十周目录一、设计任务与要求和目的。
二、设计的思想。
三、单元电路设计与参数计算。
四、总原理图及元器件清单。
五,检查方法、。
六、结论与心得。
七、参考文献。
一、设计任务与要求1、技术指标:计一款额定输出功率为一个用TDA2030做成的集成电路功率放大器,要求电路简洁,制作方便、性能可靠,能对立体声音频信号进行放大。
性能主要指标:⑴能对立体声音频信号进行放大;⑵失真小,任人耳听不到明显的失真或噪音;⑶输出功率在1W~30W之间可调;(4)输出音量可以连续可调的功放。
2、设计要求1设计简易直流稳压不可调的12V电源、音调控制级、功率放大级;2选定元器件和参数,并设计好电路原理图;3用软件绘画电路原理图,4写出设计报告。
设计的目的:要求了解集成功率放大器内部电路工作原理掌握外围的原件参数及在电路中的作用。
二:设计思想本次设计首先在众多集成功率放大器中选出符合设计要求且工作性能最佳的集成芯片。
而整个设计的核心部分就在功放模块电路的设计,该模块完成的功能主要包括放大输入音频以及调节输出音频。
随后运用Pspice软件中的仿真功能对其予以仿真,从仿真的结果中分析程序的正确性。
待所有模块的功能正确之后,运用原理图搭建顶层电路并进行整体仿真直至达到最初的设计要求。
三:方案确定与论证功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。
有集成运放和晶体管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器芯片。
根据设计指标求,TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路,采用V 型5 脚单列直插式塑料封装结构。
如图1所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。
该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、失真小等特点。
并具有内部保护电路。
意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。
TDA2030双声道音频功放设计

TDA2030双声道音频功放设计该电路采用了单电源供电,适用于单电源工作环境下。
以下是对该电路的详细设计和说明。
1.电源电压选择:TDA2030的工作电压范围为6V至36V,可以根据实际需求选择适当的电源电压。
在较低功率应用中,一般选择12V电源供电。
2.电源滤波电容:为了提供稳定的电源,可以在电源输入处使用一个较大的电解电容进行滤波。
一般选择数百微法的电容,例如470μF。
3.输入电容:为了阻隔直流偏置和保护输入设备,可以在输入信号源与TDA2030之间串联一个电容。
一般选择几十微法的电容,例如47μF。
4.反馈电阻与输入电阻:为了控制放大倍数,可以通过选择适当的电阻值来调节,一般可以选择10kΩ的电阻。
5.静态偏置电阻:为了保持输出信号的直流偏置,可以使用一个电阻网络来调节。
一般选择两个等值电阻,例如2.2kΩ。
6.输出短路保护:为了保护功放芯片和扬声器,可以在输出端串联一个脉冲型电流限制器。
一般选择一个电源稳压二极管,例如1N41487.扩音器输出电容:为了隔离直流信号,并将输出信号耦合到扬声器,可以在输出端串联一个电容。
一般选择几十微法到数百微法的电容,例如100μF。
以上是对TDA2030双声道音频功放电路的设计和说明。
在实际应用中,还需根据具体需求进行进一步的设计和调试,例如选择合适的电阻、电容和滤波器等组件,以及合理布局和绘制PCB电路板。
总结起来,TDA2030双声道音频功放芯片是一种经典的音频功放芯片,在音响和功放应用中被广泛使用。
它具有高性价比和良好的音质,适合各种音频放大应用。
通过适当的电路设计和调试,可以实现稳定可靠的音频放大效果。
摸电课程设计TDA2030设计报告++音频功率放大器的设计

模拟电子技术课程设计报告设计课题:音频功率放大器的设计专业班级:学号:学生姓名:指导教师:设计时间:TDA2030双声道音频功率放大器摘要本电路是以集成电路TDA2030为中心组成的功率放大器,具有失真小、外围元件少、装配简单、功率大、保真度高等特点,很适合无线电爱好者和音响发烧友自制,学生组装。
电路中D1—D4为整流二极管,C11为滤波电容,C12为高频退耦电容;RP1为音量调节电位器;IC1、IC2是两个声道的功放集成电路;R1、R2、R3、C2(R7、R8、R9、C7)为功放IC 输入端的偏置电路,由于本电路为单电源供电,功放IC输入端直流电压为1/2电源电压时电路才能正常工作;R4、R5、C3(R10、R11、C8)构成负反馈回路,改变R4(R10)的大小可以改变反馈系数。
C1(C6)是输入耦合电容,C4(C9)是输出耦合电容;在电路接有感性负载扬声器时,R6、C5(R12、C10)可确保高频稳定性。
信号流程:音频信号输入经音量电位器RP1,再由C1(C6)耦合,进入IC1(IC2)的1脚,由集成电路放大后从4脚输出,经输出耦合电容C4(C9)到达X2。
目录一、设计任务与要求。
4二、方案设计与论证。
4三、单元电路设计与参数计算。
5四、电路的仿真。
7五、总原理图及元器件清单。
9六、安装与调试。
11七、性能测试与分析。
11八、结论与心得。
12九、参考文献。
13一、设计任务与要求1、技术指标设计一款额定输出功率为10 ~ 30W 的低失真集成电路功率放大器,要 求电路简洁,制作方便、性能可靠,能对立体声音频信号进行放大。
性能主要指标:⑴能对立体声音频信号进行放大;⑵失真小,任人耳听不到明显的失真或噪音; ⑶输出功率在1W~30W 之间可调; ⑷频率响应:20Hz ~ 100kHz (≤3dB )⑸谐波失真:≤3% (10W,30Hz~20kHz ); ⑹输出阻抗:≤0.16Ω;2、设计要求A 、设计简易直流电源、音调控制级、功率放大级;B 、选定元器件和参数,并设计好电路原理图;C 、在万能板或面包板上进行电路安装调测;D 、测试输出功率;E 、测试输入阻抗;F 、写出设计报告。
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课程设计题目高保真音频功率放大器设计学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 高保真音频功率放大器设计初始条件:可选元件:集成功放LA4100或LA4102;集成功放4430;集成功放TD2030;集成功放TDA2004、2009;集成功放TA7240AP(集成功放的选择应满足技术指标)。
电容、电阻、电位器若干;或自备元器件。
直流电源±12V,或自备电源。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表要求完成的主要任务:(1)设计任务根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
(2)设计要求①输出功率10W/8Ω;频率响应20~20KHz;效率>60﹪;失真小。
②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
(选做:用PSPICE或EWB软件完成仿真)③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
时间安排:1、年月日集中,作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、年月日,查阅相关资料,学习电路的工作原理。
2、年月日至年月日,方案选择和电路设计。
2、年月日至年月日,电路调试和设计说明书撰写。
3、年月日上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要本文设计的高保真音频功率放大器,带八欧负载,输出功率可达10W,整体电路分为四级:电源、前置放大电路、音调调节电路、功率放大电路;正负电源用7815和7915设计,前置放大和音调调节电路用NE5532设计,功率放大电路用TDA2030设计,制作和调试后,各项指标已实现。
关键字:音频功率放大器,音调调节,TDA2030,NE5532。
目录1设计内容及技术参数指标 (4)1.1设计内容 (4)1.2设计要求和技术参数 (4)2方案论证及电路框图 (4)2.1方案论证 (4)2.2电路框图 (4)3单元模块设计与参数计算 (5)3.1电源模块 (5)3.2前置放大电路 (6)3.2.1设计的必要性 (6)3.2.2芯片选择 (6)3.3音调调节电路 (7)3.3.1功能 (7)3.3.2电路 (7)3.3.3原理说明 (7)3.4功率放大电路 (8)3.4.1方案选择 (8)3.4.2原理说明 (9)4 PCB电路板制作和焊接 (9)4.1原理图设计 (9)4.2 PCB设计 (9)4.3 PCB板制作 (9)4.4焊接 (9)5安装与调试 (10)5.1分级测试 (10)5.1.1前置放大级 (10)5.1.2音调调节级 (10)5.1.3功率放大级 (10)5.2联调 (10)5.2.1通频带测试 (10)5.2.2计算 (11)6总结 (12)附录1完整电路图 (13)附录2元件清单 (13)1设计内容及技术参数指标1.1设计内容本次课程设计内容为设计一个高保真音频功率放大器。
根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
1.2设计要求和技术参数①输出功率10W/8Ω;②频率响应20~20KHz;③效率>60﹪;④失真小。
2方案论证及电路框图2.1方案论证对高保真音频功率放大器可选以下方案:方案一:无输出耦合电容的分立元件低功放分立元件低功放可分输入级,偏置中间级和功率输出级三部分组成。
为保证低频响应电路中采用直接耦合。
采用基极分压式射极偏置电路,这对提高线性,降低波形失真起到很大的作用。
末级输出电路工作在甲乙类状态,这既保证了线性不失真放大,又可使效率达到指标。
方案二:直接耦合集成功放电路利用集成运放搭建输入级,中间级和输出级。
优点是采用集成功放,电路总体噪声小,可操作性好。
方案选择:对于这两种方案均可达到实验目的要求,但对于实际操作性和简易复杂度,以及成本高低,信号失真度选择方案二更优越一些。
2.2电路框图本设计采用四级电路完成设计目标,分别为电源,前置放大电路,音调调节电路,功率放大电路,总体模块如图2.2所示。
图2.2 总体方案设计3单元模块设计与参数计算3.1电源模块根据输出功率,决定采用正负15V电源供电,这里采用常用线性稳压芯片7815和7915【1】设计,输出稳定,文波小。
电路图如图3.1所示。
图3.1 电源电路图本课程设计重点在于功率放大的实现,因此电源部分不做详细分析。
3.2前置放大电路3.2.1设计的必要性输入音频信号的幅值约为5mV ,输出功率要求10W ,输出幅值约为10V ,放大倍数约为2000,而功率放大电路主要提高带负载能力,其放大倍数有限,因此必须设计前置放大电路。
3.2.2芯片选择作为音频前置放大,主要完成对一定频率范围内信号的放大,要求芯片的增益带宽积【2】要大,信号失真度小,噪声小,本身功耗低,经选择查找本设计采用NE5532实现前置放大,NE5532主要参数如下:供电电压 VCC ±3~±20V增益带宽积 10Hz噪声Vn Hz nV 5以上参数满足要求。
设计电路如图3.2.2所示图3.2.2 前置放大电路NE5532构成反相比例放大器,放大倍数为:ip v -A R R 放大倍数1~50可调。
3.3音调调节电路3.3.1功能音乐的高音低音,主要是信号频率不同,该电路可以实现对不同频率信号的衰减和放大,具有高音调节和低音调节的功能。
3.3.2电路该电路由运放NE5532和RC滤波网络【3】构成,电图如图3.3.2所示。
图3.3.2 音调调节电路3.3.3原理说明图3.3.2所示为负反馈式高低音调节的音调控制电路。
该电路调试方便、信噪比高,目前大多数的普及型功放都采用这种电路。
图中C2、C3的容量大于C4、C5,对于低音信号C2与C3可视为开路,而对于高音信号C4、C5可视为短路。
低音调节时,当R4滑臂到左端时,C2被短路,C3对低音信号容抗很大,可视为开路;低音信号经过R5、R7直接送入运放,输入量最大;而低音输出则经过R6、R4、R7负反馈送入运放,负反馈量最小,因而低音提升最大;当R4滑臂到右端时,则刚好与上述情形相反,因而低音衰减最大。
不论R4的滑臂怎样滑动,因为C2、C3对高音信号可视为是短路的,所以此时对高音信号无任何影响。
高音调节时,当R9滑臂到左端时,因C4、C5对高音信号可视为短路,高音信号经过R8、C4直接送入运放,输入量最大;而高音输出则经过R8、R9、C5负反馈送入运放,负反馈量最小,因而高音提升最大;当R9滑臂到右端时,则刚好相反,因而高音衰减最大。
不论R9的滑臂怎样滑动,因为C4、C5对中低音信号可视为是开路的,所以此时对中低音信号无任何影响。
普及型功放一般都使用这种音调处理电路。
使用时必须注意的是,为避免前级电路对音调调节的影响,接入的前级电路的输出阻抗必需尽可能地小,应与本级电路输入阻抗互相匹配【4】,或本级输入电阻尽可能大。
3.4功率放大电路3.4.1方案选择由于集成功率放大器使用和调试方便、体积小、重量轻、成本低、温度稳定性好、功耗低、电源利用率高、失真小,具有过流保护、过热保护、过压保护及自启动、消噪等功能,所以使用非常广泛。
TDA2030/2030A集成功放【5】,具有输出功率大、谐波失真小、内部设有过热保护,外围电路简单,但在实际使用的过程中一定要注意,加上散热片,否则,TDA2030很快就会由于温度过高而停止工作!如图3.4.1(a)、3.4.1(b)所示,TDA2030在双电源供电时有两种连接电路OCL电路和BTL电路,当供电电压为±16V,R L=8Ω时,OCL最大输出功率为11W,BTL最大输出功率为34W,为满足设计要求,采用BTL电路【6】。
图3.4.1(a) OCL电路图3.4.1(b) BTL电路3.4.2原理说明同OCL相比,同样是双电源供电,在V CC和R L相同条件下,BTL电路输出功率为OCL电路输出功率的4倍【7】,电源利用率高,BTL电路的效率在理想情况下,约为78.5%,本级电路的电压放大倍数约为40,与前置放大电路配合,总的电压放大倍数为2000,可满足要求。
4 PCB电路板制作和焊接利用Altium Designer进行原理图设计和PCB设计4.1原理图设计原理图设计包括元件符号的制作和元件电气连接,注意事项,每个元件都要有唯一不同于其他元件的识别号,若该元件有数值在原理图中应标识,原理图和PCB布线当较复杂时应模块化制作,每一个模块注意设计电源接口、输入接口和输出接口。
4.2 PCB设计PCB设计包括元件封装制作和布线,制作元件封装时注意封装尺寸规格和元件实际尺寸规格一致,特别是引脚标号和顺序,平时要制作和积累一些常用的元件封装,布线时,首先要设置布线规则,包括最小间距、线宽、孔径,两项制造规则,然后根据需要和原理图摆放元件位置,尽可能的不跳线,最后布线。
所有布线完成后,注意对电路板进行必要的标识,如电路板功能,电源正负极、输入、输出。
PCB设计完成后,要虚拟打印成PDF,先设置好打印比例,打印层次,过孔,镜像,再打印。
4.3 PCB板制作从设计好的PCB图到实际PCB电路板需要经过:打印、转印、腐蚀、上锡、打孔五个步骤,分别用到打印机、转印纸、覆铜板、塑封机、盐酸和双氧水、焊台、钻孔机。
注意事项,转印前,要对覆铜板进行打磨,塑封时要预热,注意温度在250摄氏度,腐蚀注意腐蚀度,上锡注意平滑度,打孔注意准确度。
4.4焊接注意不要虚焊。
5安装与调试5.1分级测试5.1.1前置放大级测试结果:通频带5Hz~500KHz最大输出幅值14.8V放大倍数1~50正常工作时的供电电压±4V~±20V5.1.2音调调节级测试结果:调节R4和R9明显可改变对不同频率(5Hz~200KHz)信号的衰减和提升最大输出幅值14.6V放大倍数0.6~1.8正常工作时的供电电压±1.7~±20V5.1.3功率放大级测试结果:通频带15Hz~200K最大输出幅值14V放大倍数1~40正常工作时的供电电压±2.3~±18V5.2联调5.2.1通频带测试测试条件:音调调节电路对不同频率的信号放大倍数【8】不同,因此其通频带没有意义,测试时前级放大电路直接与功率输出级相连。
其中V CC=±15V,总放大倍数为30,空载,输入V PP=200mV。
测试记录数据如表5.2.1所示。
测试电路如图5.2.1所示。
图5.2.1 通频带测试电路5.2.2计算根据以上测试结果可得:1)电源电压V CC ±15V 2)最大输出幅值V OM 14V 3)负载R L 8Ω 计算: 最大输出功率:W R V p LOM 25.1222OM==最大转换效率:%3.734===CCOMV O V V P P πη总的测试结果:通频带15Hz~50KHz最大输出幅值14V放大倍数1~200以上正常工作时的供电电压±4~±18V最大输出功率12.25W效率73.3%完全满足课程设计要求。