实用电子产品制作任务1 双声道BTL功放电路板设计
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。
BTL功率放大器典型电路设计
BTL功率放大器典型电路设计摘要:BTL功率放大器的基础是OCL电路,差分放大OCL电路有良好的温度稳定特性,对OCL的输出中点起到了良好的稳定作用。
在OCL电路的基础上加以改进,用两个性能完全相同对称的OCL电路加以组合构成了桥式平衡功放电路,使得功放电路的性能如:输出的灵敏度、信号的噪声比、输出功率有了很大的改进。
关键词:BTL功率放大器TDA2030A功率放大器是扩音机的后级,是高保真音响设备的关键的核心部分。
它的作用是对音频信号进行不失真的功率放大,以足够的电功率去推动扬声器。
随着电子应用技术的进步和各种元器件的变革,其电路结构形式已经发生了很大的变化,从传统的变压器耦合式推挽电路,发展为OTL、OCL、BTL以及全对称、全直流等多种形式。
目前使用较多的是OCL、BTL。
下面我就应用原理进行了一个简单的功率放大电路的设计。
1 BTL电路的基本结构和工作原理BTL功放电路又称桥式平衡功放电路。
实质上它是两个特性对称的OCL放大器的组合,其基本电路是用一组电源供电,把两个OCL放大器的功率输出管组成桥式接法,四只功率管分别是桥的四臂,静态时,OCL电路相互对称,因而电桥处于平衡状态,所以负载上无直流电流流动,从而可以不接输出电容而采用直接耦合。
动态时,输入信号由倒向电路分离,在同一时间内分别输出正负半周信号去推动这两组输出电路。
BTL的最大输出功率是OCL电路的四倍,当然理论数值实际上还要考虑到管子的饱和压降,发射极电阻的损耗等。
BTL电路的电流利用率高,可在低电源电压下得到较大的输出功率。
电路的输出中点。
即扬声器中心始终保持零电位,因而,电冲击比其他无变压器电路要小得多。
此外,由于电路的对称性,使的同相输入干扰能基本上互相抵消,把偶次谐波干扰也减到最小程度,电路的交流声和失真度极小。
但是工作时流过负载的电流是OTL电路的2倍,所以对电源的要求很高,要求电源的内阻rm要很小。
2 几种常见的BTL电路在BTL电路中,要求左右两路放大器的对称性要好,所以往往采用集成功放来完成。
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。
双声道功放电路图_自制音箱电路设计
TDA1521制作15W双声道功放电路图-------------------------------------------------常用伴音电路－TDA1521该电路摘自长虹C2191，为OTL双声道接法。
TDA1521引脚功能及参考电压：1脚：11V——反向输入1（L声道信号输入）2脚：11V——正向输入13脚：11V——参考1（OCL接法时为0V,OTL接法时为1/2Vcc）4脚：11V——输出1（L声道信号输出）5脚：0V——负电源输入（OTL接法时接地）6脚：11V——输出2（R声道信号输出）7脚：22V——正电源输入8脚：11V——正向输入29脚：11V——反向输入2（R声道信号输入）TDA1521是荷兰飞利浦公司设计的低失真度及高稳度的芯片。
其中的参数为：TDA1521在电压为±16V、阻抗为8Ω时，输出功率为2×15W，此时的失真仅为％。
输入阻抗20KΩ, 输入灵敏度600mV,信噪比达到85dB。
其电路设有等待、静噪状态，具有过热保护，低失调电压高纹波抑制，而且热阻极低，具有极佳的高频解析力和低频力度。
其音色通透纯正，低音力度丰满厚实，高音清亮明快，很有电子管的韵味。
1、本功放板经过精心设计、布局。
板材选用1.6mm的优质玻璃纤维板，焊盘喷锡制造（尺寸：7.5cm*7cm)。
2、本功放板输出不失真功率为：15W*2。
散热片尺寸为76MM*43MM*22MM.3、整流为3A，200V的HER303快恢复二极管，电源滤波和退偶电容选用日本黑金刚105°长寿命电容，高频滤波为松下CBB无极电容。
耦合为橘红色的飞利浦补品电容，贝茹尔电路为德国西门子千层饼无极电容和优质金属五环电阻。
芯片为原装的飞利浦TDA1521(非台湾产）。
4、优质的元件和合理的设计保证了本功放板的音质十分出色。
（本功放板实物和图片完全相同）。
整流快恢复二极管是原装库存的，管脚有少许氧化，焊接前请用刀片清理好管脚的氧化层再焊接，防止虚焊！5、电源建议选用交流双12V输出，功率不小于30W的变压器。
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。
双声道功放的设计与制作PPT课件
• 用砂布擦干净覆铜板，将 打印好的热转印纸覆盖在
覆铜板上，放入热转印机 待板子出来
• 出来的板子待冷却后撕掉 转印纸
• 检查转印后的板子，将有
瑕疵的的地方用尖头油性
笔进行修补
CHENLI
翟世15界
腐蚀
•
将前面处理好的电路板放入盛有腐蚀液的容器中， 待板面上没用的铜箔全部腐蚀掉后，立即将电路板 从腐蚀液中取出。
3
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–﹑双声道BTL功放原理图设计
•
1﹑ BTL功放电路的工作原理
㈠
㈡
㈢
㈣
功放俗称“扩音器” 其作用是把前级放大器的弱
信号放大，推动音箱发声
CHENLIΒιβλιοθήκη 4原理图5
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2﹑BTL功放原理图设计要求
① 根据电路图大小布局元器件。 ② 绘制元器件时大小适当。 ③ 元件分布合理，原理图应美观。 ④ 连接元器件的导线应接在引脚顶部， 网络标号位置要正确。 ⑤ 符合三对照原则。（原理图中元件 引脚﹑封装中焊盘序号﹑实物中元件引 脚排布顺序）
• 8.团队合作
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6
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3﹑BTL功放原理图设计流
1.启动原理图编辑器 2.设置环境参 3.设置图纸大 4.创建元件库 5.放置元件并布 6.布线 7.电器规则检 8.保存并输
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4﹑总结
功放俗称扩音机，其作用是把来自前级放大器的弱信号放大，推动 音箱发声
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任仅仅8
⑴绘制元件的封装要求
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钻孔
•
(2)修板
•
将腐蚀好的电路板再一次与原图对照，使导
双声道BTL功放电路设计
双声道B T L功放电路设计(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
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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
7
一、相关知识介绍
2 OCL功放电路工作原理
1 在输入信号正半周时，V1导通，
电流自＋Vcc1经V1，经过负载电阻
RL到地构成回路，在RL上产生正半 周的输出电压。 2 在输入信号的负半周时，V2导通，
电流自－Vcc2通过V2和RL构成回路，
在RL上产生负半周的输出电压。
容量选择为2200uF或3300uF，耐压值选择为25V，整流桥耐 压值选择为25V，额定电流选择为3A。双声道BTL功放中电源 电路如图1-1-5所示。
16
二、技能要点
图1-1-5 电源电路
17
+VCC-VCC 44 00 C171C181 FF uu 00 00 22 C152C162 桥 1 D 流 整 123 器 压 变
2
项目一：通孔安装工艺技能实训
技能目标
1
运用已有的电路知识，按要求 设计双声道BTL功放
2
分析双声道BTL功放的工作原理 并进行电路参数估算
4
利用Protel DXP 表对元件的性能进行检测
3 列出元件清单、询价、购买元器件
6 根据元件实物绘制元件封装库
4
利用Protel DXP 2004绘制双声道 BTL功放的原理图
2
分析双声道BTL功放的工作原理 和元件参数
5 利用万用表对元件的性能进行检测
3 列出元件清单、询价、购买元器件
6 根据元件实物绘制元件封装库
7
利用Protel DXP 2004绘制双声道BTL 功放印制电路板PCB图
5
项目一： 分立元件电子工艺实训
负载和整流二极管上的电压和电流：
负载电压： U0 0.9U2
负载电流： I 0 U 0 0.9U 2
15
RL
RL
图1-1-4 整流电路
二、技能要点
二极管的平均电流： ID 1 I 0 =0.65 2A
二极管承受反向峰值电压： U DRM 2U=226.8V
电容的容量为：C=（3～5）2T≈R 375uF～625uF 实际电容容量考虑到滤波的效果，各项参数留出一定的余量，
双声道BTL功放设计要求
设计一款额定输出功率为10～20W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。主要性能指标：
输出功率：10 ～ 20W（额定功率） 频率响应：20Hz～ 100kHz（≤3dB） 谐波失真：≤1％ (30Hz～ 20kHz） 输出阻抗：≤16Ω 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时）
直流电源电路有降压变压器、全波整流、滤波和稳压电路构 成。由于我们选择TDA2030作为功放管，其直流供电电压 为6V18V，因此为了产生±14V的直流电源，我们选择 100W的环牛变压器，输出双12V交流电，负载为8Ω，扬 声器。整流电路，见图1-1-4所示。
14
二、技能要点
u1正半周时，Tr1次级A 点电位高于B点电位，二极 管D1、D3导通，电流自上 而下流过RL；u1负半周时， Tr1次级A点电位低于B点电 位，二极管D2、D4导通， 电流自上而下流过RL。于是 RL两端产生单方向全波脉动 直流电压uo。
11
一、相关知识介绍
3 BTL功放电路特点
1 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。
2 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。
3 一路通道要有二组功放对，且扬声器没有接地端，给检修工作 带来不便。
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二、技能要点
（一）双声道BTL功放电路原理图设计
音频功率放大器主要有电源电路、前置放大电路、音量控制电路、 功率放大电路等四部分构成，构成框图见图1-1-3 所示。
音频输入
前置放大
音量控制 电源电路
功率放大
扬声器
图1-1-3 双声道BTL功放设计框图
13
二、技能要点
1 双声道BTL功放单元电路设计 1 电源电路
9
一、相关知识介绍
（二） BTL功放工作原理
BTL是英文Balanced Transformer Less的缩写，意为平 衡式无输出变压器。BTL功放电路又称桥接推挽功放电路。
1 BTL功放电路结构
1 电路由两组对称的OTL或OCL电路组成。
图1-1-2 BTL功放电路结构
10
一、相关知识介绍
2 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。
8
一、相关知识介绍
3 OCL电路特点
1 采用双电源供电方式，输出端直流电位为零。 2 由于没有输出电容，低频特性很好。 3 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。 4 具有恒压输出特性，允许选择4Ω、8Ω或16Ω负载。 5 最大输出电压振幅为正负电源值，额定输出功率
约为V2cc/（2RL）。