功放电路设计与制作

功放电路的设计和制作教程

一、学习目标

1、学习功放电路的设计方法；

2、研究功放系统的设计方案；

3、掌握功放系统的各项指标和TEA2025B芯片使用方法。

二、设计要求和技术指标

1、技术指标：

（1）额定输出功率：PL≥4W

（2）频率响应：20Hz-20kHz

（3）总谐波失真：＜3%

（4）负载阻抗：RL＝8Ω

（5）电源利用率：η≥50％

2、设计要求：

（1）设计制作一个如上技术指标所示的功率放大器；

（2）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；

（3）要求绘出原理图，并进行仿真；

（4）在万能板上制作一个功率放大器，采用TEA2025B芯片实现电路；

（5）采用9V电源供电，输入、输出采用标准音频接头；

（6）测量功放系统的各项指标，电路应具有足够的功率放大倍数，输出信号无失真；

（7）撰写报告。

三、设计参考内容

1、设计电路框图

设计电路框图如图3-1所示，以TEA2025集成芯片作为功放的核心器件，T EA2025集成块内部主要由两路功能相同的音频预放、功放、去耦、驱动电路、供电电路等组成，加上对应的外围电路设计构成了如图3-1所示的双声道功放子系统应用电路。

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图3-1 功放系统整体设计框图

2、电路的工作原理

电源由J3插座输入，其提供的+9V给芯片TEA2025提供电源，其中插头３是正极，1、2短接接电源地。两路语音信号（左声道,右声道）经J1插座输入，经LS1，D_POT，R1，R2调节后再经C1，C2滤波送入芯片TEA2025的IN1和I N2输入端口，IN1（左声道）信号经芯片放大后经C11送入LS2左音响，IN2（右声道）信号经芯片放大后经C12送入LS3右音响。OUT1，OUT2要分别并上电容C9，C10进行滤波，并分别串上电容C7，C8接到芯片的BOOT1,BOOT2端子。F EE1，FEE2，SVR端子分别串上电容C4，C5，C6后接地。

四、实训仪器设备

TEA2025集成芯片、直流稳压电源、低频信号发生器、数字万用表、示波器、电子毫伏表、失真度计、电容、喇叭、负载电阻

五、实训内容及步骤

1、电路设计及元器件选择

（1）集成芯片的确定

根据项目任务要求，输出功率不大，包括失真度、电源利用率等要求也不是

很高，市面上大部分功放集成电路均能达到指标要求，而应用电子管和晶体管以

及场效应管等方式构成的功率放大器，虽然指标上可以做得更好，但是电路设计、制作、调试等相对复杂，所以选择功放集成电路的方式来完成本制作，电路设计、制作简单，调试方便，性价比高。

TDA2822一般是小随身听上面用的功放，LM386也差不多，TEA2025是电脑有源音箱上常用的芯片，电路简单，容易自制，价格便宜。LM1875基本上和TDA2030一样，音质稍好些，TDA7294就比较高级，不容易做。最后确定应用TEA2025双声道方式进行设计。以下图5-1是TEA2025芯片管脚图，图5-2是TEA2025芯片各个管脚功能。同学科根据附录提供的TEA2025芯片资料进行学习，了解各个管脚的功能，最终掌握其使用方法。

图5-1 TEA2025芯片管脚图

图5-2 TEA2025各个管脚功能

（2）外围电路以及元器件的确定

TEA2025是欧洲生产的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，应用于袖珍式或便携式立体声音响系统中作功率放大。

TEA2025主要电参数如下：

（1）极限使用条件。在T=25℃时，电源电压Vcc=15 V，输出峰值电流10=1.5A。（2）主要电参数。TEA2025集成电路工作电源电压范围为3-12 V。典型工作电压6-9 V。在Vcc=9 V，RL=8Ω，T=25℃条件下，有以下主要电参数。

静态电流ICQ：最大值为50 mA，典型值为40 mA。

电压增益GV：双声道时的最大值为47 dB，最小值为43 dB，典型值为45 dB。输出功率PO：当THD=10%，P=1 kHz时，双声道时的典型值为1.3 W，BTL时的典型值为4.7 W。

谐波失真THD：当F=1 kHz，Po=250 mW，RL=4Ω时，双声道时的最大值为1.5%，典型值为0.3%。

TEA2025集成块内部主要由两路功能相同的音频预放、功放、去耦、驱动电路、供电电路等组成，TEA2025集成电路的输出功率由电源电压和负载阻抗大小决定。既可以构成双声道功放，又可以组成BTL功放。其集成块的双声道典型应用电路如图5-3所示。

图5-3 TEA2025内电路方框图及双声道应用电路

以双声道电路为例，音频信号经电容祸合从TEA2025的⑦、⑩脚输入，先经预放大后加到功率放大器，放大后的音频信号从②、15脚输出，由输出祸合电容

耦合去驱动喇叭发声。TEA2025集成块的①脚专用于BTL方式时用，当采用双声道方式时，应将其悬空不接。

（这里并没有具体讲解出外围电路的各个元器件的参数确定过程，因为问过程智宾老师，他说他也是在TEA2025资料中找的外围电路设计方法，所以要求学生在设计过程中直接选择电路中对应参数的元器件。？）

2、电路仿真与测试

（这个环节没做？）

3、安装

因为学生未学过PCB课程，所以采用万能板安装，首先观察原理图，根据电气要求进行合理的整体布局，最大限度的减少叉线和飞线，降低干扰。自己要形成一个大致的布局和接线方法，而且要尽量美观。步骤如下：

a.用万用表检查万能板的内部结构，确定其内部的电气连接属性。

b.安装前先检查元器件的质量，安装时注意电解电容、集成芯片的引脚和极性。

c.合理布局，分级安装。功率放大器是一个小型电路系统，安装前要对整机线路进行合理布局.

d.安装一个元件，先要用尖嘴钳将其引脚成型，然后用镊子将其引脚放入万能板，高度要适中，符合电气标准

e.焊接，符合焊接工艺，焊点圆润，不虚焊。

4、调试

1）通电前检查

电子元件安装完毕，通常不宜急于通电，先要认真检查一下。

连线是否正确，可采用按线查找或者按照实际线路来对照原理图电路进行查线，防止错线、少线、多线以及接触不良的地方。

器件的安装情况，检查元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管的极性和集成元件的引脚是否连接有误；电源供电，信号源连接是否正确；电源端对地是否有短路的现象。

2)通电检查