高保真音频功率放大器设计
高保真音频功率放大器课程设计

高保真音频功率放大器课程设计一、设计任务音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。
音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。
音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,效率尽可能高。
非线性失真尽可能小。
音频功率放大器的特点:1. 输出功率足够大;为获得足够大的输出功率,功放管的电压和电流变化范围应很大。
2. 效率要高;功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。
3. 非线性失真要小;功率放大器是在大信号状态下工作,电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区,造成输出波形的非线性失真,因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。
根据框图设计出高保真音频功率放大器。
高保真音频功率放大器设计框图二、设计要求A要求了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。
B要求掌握音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的装调技术。
三、主要技术指标根据技术指标和已知条件,选择合适的功放电路,如:OCL、OTL、BTL电路。
完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。
A输出功率10W频率响应20-20KHZ效率>60失真度<0.5%B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。
(用PSPICE、EWB软件完成仿真)C安装调试并按规定格式完成课程设计报告书D自制电源。
高保真音频功率放大器设计

…电子技术课程设计报告——高保真音频功率放大器'上海大学机自学院自动化系自动化**:***·学号:****: ***2018年6月29日一、项目名称高传真音频功率放大器!二、用途家庭、音乐中心装置中作主放大器三、主要技术指标1. 正弦波不失真输出功率Po>5W (f=1kHz,RL=8)2. 电源消耗功率P E<10W ( Po>5W )3. 输入信号幅度VS=200~400mV (f=1kHz,RL=8Ω,Po>5W )4. 输入电阻 Ri>10k ( f=1kHz )'5. 频率响应 BW=50Hz~10kHz ( R L=8,Po>5W)四、设计步骤1.电路形式电路特点分析:较典型的OTL电路,局部反馈稳定了工作点,总体串联电压负反馈控制了放大倍数并提高输入电阻和展宽频带,退耦滤波电容及校正电容是为防止寄生振荡而设。
功率放大器通常由功率输出级、推动级(中间放大级)和输入级三部分组成。
功率输出级由互补对称电路组成。
推动级(中间放大级)一般都是共射极放大电路,具有一定的电压增益。
输入级的目的是为了增大开环增益,以便引入深度负反馈,改进电路的各项指标。
2.设计计算:、设计计算工作由输出级开始,逐渐反推到推动级、输入级。
(1)电源电压的确定输出功率 W P 50> )(228588.01V V cc =⨯⨯=(2) 输出级(功率级)的计算WP P V Vcc V ARL V I MM C ce cc CM 12.01121375.18/112/0=======功率管需推动电流:mA I I CM M b 5.2750/375.1/3===β 耦合电容:uF R f C LL 200021)5~3(6≈=π,现取2200uF/25V 稳定电阻R 12:过大则损失功率过大,过小温度稳定性不良,通常取~1欧姆。
/(3)推动级(中间级)的计算mA I I M b C 5.2732=> 取I C2=40mAV V V CC C 222==222/C CC M C I V P •=mW 4404011=⨯=消除交越失真二极管D1N4148Ω=-=-=+25040)111(223109mA VI V V R R C Mbc CC因为L R R R ≥>109 取R 9=170Ω,R 10=80Ω.uFR R f C L 110//21)5~3(1093≈=π,取C 3=110uF/15VmA mAI I C b 4.01004022===β典型电路中R 7+W 1、R3之路电流应不小于(3~5)I b2 取I R8=,则R 8=580ΩΩ≈=+=+K mAVI I V R R b R CC W 1.68.1112/2817选取R7=ΩK ,R W1=ΩK ,以达到调节的最佳点。
高保真音频功率放大器设计

高保真音频功率放大器设计高保真音频功率放大器是一种能够放大电信号的设备,用于驱动扬声器或头戴耳机等音响设备。
它的设计目标是尽可能地保持输入信号的原始特性,同时输出高质量的音频信号。
本文将介绍高保真音频功率放大器的设计中的关键因素和步骤。
首先,设计一个高保真音频功率放大器的关键因素之一是选择合适的放大器拓扑结构。
通常使用AB类放大器作为高保真音频功率放大器的基本拓扑结构。
AB类放大器有两个工作状态,A类状态用于低功率操作,而B类状态用于高功率操作,这可以提供高效率和低失真的输出。
其次,使用线性化技术对放大器进行线性化处理也是关键因素之一、线性化技术的目的是减小失真并提高放大器的线性度。
常见的线性化技术包括负反馈、反噪音技术、温度补偿技术等。
负反馈是一种将输出信号与输入信号相比较的技术,通过调节放大器的增益和频率响应来减小失真。
反噪音技术通过消除输入信号中的噪音来提高放大器的信噪比。
温度补偿技术可以有效地消除温度对放大器性能的影响。
另外,选取合适的元件和电路参数也是设计高保真音频功率放大器的重要步骤之一、首先,选取合适的功率管要求其具有低失真、高带宽等特性。
其次,电源的设计也很关键。
音频功率放大器的电源设计需要保证输出信号的稳定性和供电的整洁性,以避免电源噪声对音频信号的干扰。
辅助电路、滤波器、阻抗匹配网络等也需要合理选取和设计。
最后,进行实际的电路实现和调试是设计过程的最后一步。
设计者需要通过仿真和实际测量来验证设计的性能和指标。
同时,还需要不断地调整电路参数和元件选择,以达到设计要求。
综上所述,设计高保真音频功率放大器需要考虑到拓扑结构的选择、线性化技术的应用、元件和电路参数的选取等关键因素。
通过合理设计和调试,可以实现高保真和低失真的音频放大效果。
高保真音频功率放大器设计书

高保真音频功率放大器设计书摘要本文介绍了采用集成功放芯片TDA2030A设计高保真音频功率放大器的原理与方法,主要是阐述如何使用集成功放TDA2030A设计并制作高保真音频功率放大电路。
阐述了音频的前置放大电路,集成芯片的结构分析以及比较选取,重点分析了TDA2030A功放电路的结构,以及其外围电路,利用两个对称正相、反相集成功放的平衡电路使得整个电路的输出功率更大,效率更高。
并且TDA2030A集成功放上升速率高、瞬态互调失真小、保护性能以较完善、电源接通时冲击噪声小、外围电路简单,使用方便。
同时在电路中加入了几个电位器实现对输出功率可调,使功放的实用性更好。
关键词:TDA2030A;高保真;失真小;输出功率大;效率高1、设计要求及技术指标1.1、设计题目:高保真音频功率放大器的设计与实现1.2、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)。
集成运算放大器uA741、NE5532。
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:函数信号发生器,示波器,万用表,毫伏表1.3、设计要求1、选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
选择合适的功放电路,如:OCL、OTL或BTL电路。
计算电路元件参数与元件选择、并画出体电路原理图。
根据技术指标和已知条件,。
2、选定元器件和参数,并设计好电路原理图,阐述基本原理;3、在万能板或面包板上完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试;4、实际电路性能指标测试结果,并与理论指标进行对比分析;5、撰写设计报告。
1.4、设计任务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。
1.5、主要技术指标输出功率:10W/8Ω;频率响应:20~20KHz;效率:>60﹪;失真小。
高保真音频功率放大电路的设计与分析

高保真音频放大器的设计及原理分析一、项目背景及特点电子技术飞速发展的今天,大多数功放都采用了集成电路的设计,对于电子爱好者来说,能够制作出一台分离元件搭建的高保真功放也是一项基本功。
本文介绍的功率放大器,在输入级和电压放大级采用两级非对称结构的差分电路,放大线性好、频响宽,对温漂和电源波动影响抑制力强。
二、电路原理简要分析如图1所示,为功率放大器的主放大电路图。
下面分块简介设计原理:由VT1、LED1、R4、R9及C2组成恒流源电路,用于差分电路的输入。
其中发光二极管LED1噪声小于稳压二极管,常用于功放电路,正常发光时其正负端电压差恒定在1.8V~2V 之间。
其正负端的1.9V左右电压差作用于VT1发射结回路。
那么晶体管VT1射-集电流恒定在(1.9V~0.6V)/680Ω≈1.9mA。
由VT2、VT3、RP2、R5、R6、R7和R8构成差分放大电路。
在VT2、VT3差分输入电路参数完全对称的情况下,流经VT2、VT3射-集的电流为1.9mA的一半,即0.95mA。
可变电阻RP2可以调整VT2、VT3发射极的反馈电阻阻值,使VT2、VT3的静态工作点发生正负对称变化,这样可以改变输出级中点的直流电位。
由VT7、VT8构成电压放大级电路。
R7、R8上的电压降正常情况下为2.2kΩ×0.95mA ≈2.1 V,作为电压放大级VT7、VT8差分电路的发射结偏置电压。
流经VT7、VT8集-射的电流为(2.1 V~0.6V)/R13≈4.5mA。
VT4、VT5构成VT7、VT8差分电压放大级的镜像电流源负载。
VT6接成共基状态,作为VT7的负载电阻。
VT9、R12及RP3构成推动级、输出级的偏置电路,同时起到对末级功率管温度反馈控制作用。
调节RP3可以改变VT9集-射之间的电压,进而改变推动级和输出级的静态偏置电流。
VT10、VT11构成推动级,VT10的发射极电阻R19、R20上的电压降能够作为功率输出级VT12、VT13的偏置电压,调节RP3能够引起VT10的静态偏置电流变化,进而改变VT12、VT13的静态输出电流。
课程设计报告 高保真音频功率放大器

题目名称:高保真音频功率放大器姓名:朱**班级:测控112学号:日期:2013年*月*日模拟电子电路课程设计任务书适用专业:测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及其自动化设计周期:一周一、设计题目:高保真音频功率放大器的设计与调试二、设计目的音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。
音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。
音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大,效率尽可能高。
非线性失真尽可能小。
三、设计要求及主要电路指标设计要求:设计并仿真高保真音频功率放大器。
1、方案论证,确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计,元器件选择。
3、仿真调试及测量结果。
主要电路指标输出功率10W/8Ω,频率响应20~20KHZ,效率>60﹪,失真小。
四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路2、BJT 三极管3、滑线变阻器4、电阻器、电容器等五、设计报告总结(要求自己独立完成,不允许抄袭)。
1、对所测结果进行全面分析,总结消除交越失真的办法。
2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。
3、给出完整的电路仿真图。
4、体会与收获。
一、方案论证与比较1.1 方案提出方案一:甲类放大器作为一种最古老,效率最低,最耗电,最笨重,最耗资,失真最小的放大器它有吸引人的音质。
甲类放大器输出电路本身具有抵消奇次谐波失真,且甲类放大器管子始终工作在线性曲线内,晶体管自始自终处于导通状态。
因此,不存在开关失真和交越失真等问题。
甲类放大器始终保持大电流的工作状态。
方案二:OCL互补对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级,前者为后者提供一定的电压幅度,后者则向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。
驱动级应用运算放大器μA741来驱动互补输出级功放电路。
功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。
高保真音频功率放大器设计

目录摘要 (1)1设计内容及要求 (2)1.1 设计目的及主要任务 (2)1.1.1设计目的 (2)1.1.2 设计任务及主要技术指标 (2)1.2设计思想 (2)2 方案论证及整体电路工作原理 (3)2.1方案确定与论证 (3)2.2整体电路工作原理 (3)3电路单元模块设计 (4)3.1 电源电路的设计 (4)3.2 音频输入的设计 (4)3.3 集成功放的设计 (4)3.3.1 TDA2030的OTL电路 (4)4器件选择及参数计算 (5)4.1 输入电容的选取 (5)4.2自举电容的选取 (5)4.3反馈电阻电容的选取 (5)4.4输出电容的计算 (6)4.5音频输出器的选取 (6)5电路安装与调试 (6)5.1 电路的安装 (6)5.2 电路的调试与数据测定 (6)5.2.1输出电压的测定 (7)5.2.2输出功率的计算 (7)5.2.3电源供电功率的测定 (7)江西蓝天学院《模拟电子系统课程设计》5.2.4 效率的计算 (7)5.2.5输出电压波形图 (8)6 电路主要参数测定 (8)6.1 极限使用条件 (8)6.2典型工作点主要电参数 (9)6.3 波形参数 (10)6.4实物图 (12)7设计电路的特点及改进意见 (13)7.1 设计电路的特点 (13)7.2 电路改进意见 (13)8 元件列表 (13)9 心得体会 (14)参考文献 (16)2摘要本文介绍了采用集成功放芯片TDA2030设计高保真音频功率放大器的原理与方法,阐述了集成芯片的比较选取,重点分析了TDA2030功放电路的结构,记录了其各项性能指标。
该功放的设计避免了单立元件组合电路布线复杂,输出信号失真大的缺点,TDA2030 双声道功率放大集成电路,该电路具有声道分离度高、电源接通时冲击噪声小、外接元件少,最大电压增益可由外接电阻调节等特点。
关键词:TDA2030;高保真;失真小;效率高AbstractThis paper introduces an integrated power amplifier chip TDA2030 high-fidelity audio power amplifier design principle and method of chip on the comparative selection, focused on analyzing the structure of TDA2030 amplifier circuit record of its performance indicators. The amplifier design to avoid a single element circuit wiring complexity, the output signal distortion major shortcomings, TDA2030 dual channel power amplifier integrated circuits, the circuit has a high channel separation, the impact of noise when connected to power a small external components less, the biggest gain by external resistor voltage regulator and so on.Key words: TDA2030; fidelity;small distortion ; efficient1 设计内容及要求1.1设计目的及主要任务1.1.1设计目的①要求了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。
#高保真音频功率放大器设计

辽宁工业大学电子技术基础课程设计(论文)题目:高保真音频功率放大器设计院(系):电气工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:(签字)起止时间:课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:电子技术教研室学号学生姓名专业班级课程设计高保真音频功率放大器的设计与制作(论文)题目课程设计(论文)任务设计参数:1. 采用全部或部分分立元件设计一种音频功率放大器。
2. 额定输出功率W P 100≥3. 负载阻抗Ω=8L R 。
4. 失真度%3≤γ5. 设计放大器所需的直流稳压电源。
设计要求:1 .分析设计要求,明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。
进度计划1、了解任务,查阅资料,理解掌握电路的设计要求。
(1天)2、设计积分电路,单稳态触发器。
(2天)6、撰写、打印设计论文(1天) 4、确定各个原件参数。
(2天)5、对个单元电路以及整体电路进行软件仿真。
(2天) 3、设计电子开关,恒流源电路。
(2天)教师评语及成成绩: 指导教师签字: 年 月 日摘要音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大、音频信号的传输增强,与输音器、放大器、音频转换器等配接使用,其品质的优劣影响到音频传输效果的好坏。
本设计较严谨地处理了各个环节的技术衔接和设计,能较好地达到音频传输效果,利用分立元件和集成元件设计电路有其使用价值和研究价值。
关键词:音频功率放大器;信号;输出级;前置放大级目录第一章 绪论 ............................................................................................................................................ 4 第二章 设计思路与方案 . (5)2.1 设计思路 (5)2.2 设计方案 (5)2.2.1 甲类放大器 (5)2.2.2 乙类双电源互补 (6)2.2.3 BTL集成功 (7)第三章单元电路的设计与选择 (8)3.1 电源电路 (8)3.2 降压整流电路 (8)3.3 功率放大电路 (9)3.4 元件的选择 (9)第四章安装与调试 (11)4.1 安装 (11)4.2 调试 (11)第五章总结........................................................................................................................13参考文献.. (14)附录............................ (15)第一章绪论功率放大器,简称“功放”。
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课程设计任务书学生姓名:辛威专业班级:电子科学与技术1002班指导教师:吴皓莹工作单位:信息工程学院题目: 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、2011年12月31日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。
2、2012年1月1日至2012年1月4日完成资料查阅、设计、制作与调试;2012年1月4日至2012年1月5日完成课程设计报告撰写。
3、2011 年1月6日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1设计课题 (3)2功放简介 (4)3设计思路与方案 (5)3.1设计思路 (5)3.2设计方案 (5)4功放电路元件 (6)4.1 元件选取 (6)5安装与调试 (7)6性能数据测试 (8)6.1数据计算 (8)6.2输出电压波形图及功率表 (9)6.3频率范围测试 (9)7归纳总结 (10)8心得与体会 (11)参考文献 (12)附录一 (13)附录二 (14)附录三 (15)1设计课题高保真音频功率放大器,完成对功率放大器的设计、装配与调试。
设计内容及要求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。
③安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
2功放简介功率放大器,简称“功放”。
很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。
因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。
经过不断的电流放大,就完成了功率放大。
选择功率放大器的时候,首先要注意它的一些技术指标:1、输入阻抗:通常表示功率放大器的抗干扰能力的大小,一般会在5000-15000Ω,数值越大表示抗干扰能力越强;2、失真度:指输出信号同输入信号相比的失真程度,数值越小质量越好,一般在0.05%以下;3、信噪比:是指输出信号当中音乐信号和噪音信号之间的比例,数值越大代表声音越干净。
功放电路的输出功率Po,转换效率η和非线性失真等性能都和电路中放大管的偏置条件和工作状态有关。
根据放大电路静态工作点在交流负载线上所处的位置的不同,可将放大管的工作状态分为甲类、乙类、甲乙类和丙类四种。
其中丙类工作状态的输出功率和效率最高,但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。
由于谐振回路具有滤波能力,回路电流与电压类似于正弦波形,失真很小。
而低频功率放大电路就是包含甲类、乙类和甲乙类的工作方式的功率放大电路。
3设计思路与方案3.1设计思路通过功率放大电路这一章学习,我了解到了功率放大器的类型,各类功放的工作原理、参数计算及其功放电路的与元件选择,还有各类功放电路的分析方法,依据这些知识我设计了如下方案的OCL音频功率放大电路。
图1 电路的原理框图3.2设计方案3.2.1电源电源要求为±12V,使用实验室的可调直流稳压电源,如图2所示。
图2 ±12V直流稳压电源3.2.2TDA2030的OCL电路图3为TDA2030的OCL电路,其中TDA2030是高保真集成放大器芯片,其功率为10W以上,功率频率响应为20—20KHz,输出电流峰值最大可达3.5A,原理图:图3 TDA2030的OCL电路4功放电路元件4.1元件选取4.1.1端电容的选取由于电源本身并不是完全直流的,里面含有纹波,会影响输出结果,因而需要在电源输入端对电源进行虑纹波,本实验设计采用在电源输入端并联一个大电容(电解电容100uF)电容和一个小电容(陶瓷电容0.1uF)大电容虑低频,小电容滤高频,可有效的滤掉电源的纹波。
4.1.2端电阻电容的计算同相输入端的电阻R1是用在直流平衡电阻,一般取数十千欧,跟负载反馈的网络有关,这里取R1=22KΩ。
C3为耦合电容,用以去掉音频信号中的低频信号,与R1构成高通低频响应。
有公式 C=1/(2*∏*R*f)可知当R=22KΩ,f 取20Hz时,C=0.36uF为了更好的滤波这里取C=1 uF.4.1.3阻电容的计算输出电压由电阻人R4、R2、C4决定,其增益由下式决定:V o/Vi=R2/(R4+1/jwC4)*[R1/(R1+1/jwC3)]f 取20Hz时,R2=22 KΩ,R4=680Ω,C4=22uF, R1=22 KΩ,C3=1uF,可得增益为27.4.1.4输出电容电阻的选取负载喇叭其实是一种电能转换成声音的一种转换设备,当不同的电子能量传至线圈时,线圈产生一种能量与磁铁的磁场互动,这种互动造成纸盘振动,因为电子能量随时变化,喇叭的线圈会往前或往后运动,因此喇叭的纸盘就会跟着运动,这此动作使空气的疏密程度产生变化而产生声音。
由于输出接的是喇叭,为感性,为防止其发生自己振荡,同时更好的滤波,保证输出信号更好,在输出端接上一个电容(陶瓷电容0.22 uF)和一个电阻(1Ω)串联接地。
4.1.5两个二极管的作用两个二极管起的是过流保护的作用,可在电流过大的时候保护电路,防止元器件由于电流过大而被烧毁。
5安装与调试安装电路板,由于本电路采用功放集成电路,且只有5引脚,看准后,可依次按照各脚顺序焊在电路板上。
按照该OCL电路图和布线过后的电路图把元件逐一焊接在电路板上,对于二极管或电解电容等有极性器件要用仪器判断好后在焊接。
元件全部焊接完成后,再仔细检查几遍,确保器件连接正确后,方可通电测试,调试电路如图4所示。
1.测量输出电压放大倍数A u测试条件:直流电源电压12v,输入信号1KHz Vi峰峰值600 mv,输出负载电阻为8Ω。
2.测量频率在20Hz-20 KHz范围内,输出电压是否会失真测试条件:直流电源电压12v,输入信号Vi峰峰值50mv,改变输入信号频率,负载电阻为8Ω。
在焊接过程中没有什么问题,但是当进行测试时发现输出不对,后通过万用表测量,发现电路一处短路,可能是焊接时不小心焊接在一起了,后来将其分开,才测出正确波形。
下图为调试电路图4 调试电路图6性能测试数据6.1数据计算在实验室里,选用低频信号发生器做信号源,用示波器观察波形,并测量出输出电压的有效值。
测试取输入信号频率f =1khz ,Vi 峰峰值600mV ,RL =8Ω/10W ,经测量和计算的如下参数:○1输出电压(有效值)U0=18/2/1.4=6.4V ○2输出功率Po=≈LR U 26.4*6.4/8=5.12W○3电压放大倍=u A ≈iO U U 18/2/0.3=30○4电源平均供给功率=i P 2*12.0*9/∏/8≈8.5W○5转换效率==iO P P η ≈5.12/8.5=60.2%6.2输出电压波形图根据6.1节的条件,示波器上显示的输出电压的波形图如图5所示图5 输出电压波形6.3频率范围测试在保证输入信号Ui 大小不变的条件下,改变低频信号发生器的频率。
当频率为20Hz 时,用示波器观察输出波形未失真,当频率为20kHz 时,用示波器观察输出波形未失真,在20Hz --20kHz 取几个值,用示波器观察亦未失真。
20Hz 20kHz 1.072kHz图6 不失真频率范围内的波形7归纳总结从最终的波形来看,即图5,在f=1khz,Vi峰峰值600mV的条件下测得的输出电压波形有一定失真,这是因为输入电压值稍微偏大,但最终的转换效率为60.2%,达到了要求。
而且当输入信号Vi峰峰值为50mv时,从图6中就可以看出从频率为20Hz到频率为20kHz的范围内,波形都是不失真的,而且波形非常稳定。
8心得与体会经过为期一周的模电课程设计的制作,不仅让我在动手能力方面得到了极大的锻炼,把平时学到的东西运用到实际中并制作出一个实物——功放,并得以投入使用,使其发出优美动听的立体音乐声,而且让我对课程设计的整个流程从之前的一无所知变成现在的一清二楚,了然于心,其间收获颇丰。
在这个星期的前两天,我又将教科书上有关功率放大器的这一节复习了几遍,而且在网上搜集了大量有关功放的资料以及集成功放的基本应用电路,花费了一整天的时间将其中的原理搞通搞透,最终选择了集成功放TDA2030构成的OCL电路,在第三天完成了电路的焊接安装以及调试,虽然在调试的过程终于到了一点小麻烦,不过最终的效果还不错。
对我而言,相对于作品的制作,课程设计报告的撰写显得更为困难,因为这次是第一次做课程设计,对课程设计报告的格式以及需要注意的事项完全没有一个系统的概念,因而为此忙得焦头烂额,经过两天的努力,最终完成了这份报告,自己还是比较满意的。
这一个星期虽然很累,耗费了许多精力,但我的收获也非常丰富。
由于又把功放这一章看了好多遍,现在它的原理以及公式已经烂熟于心,我掌握的更为熟练,除此之外,对我的动手能力方面也起到了很强的促进作用,而且当我做出一个功放的成品并在实验过程中使他发出优美动听的立体音乐声,心中是非常喜悦的,很有成就感。
最重要的是,我对制作课程设计的流程已经心中有数,这将对以后的课程设计的制作以及毕业论文的撰写起到很大的帮助。
起初我认为在一周的时间内我是无法完成任务的,但最终的事实证明人的潜力真的是无限的,有了促进就能完成。