模擬電路課程設(shè)計報告-OTL功率放大器設(shè)計報告

1、口壬-TTT院（系）電子工程專業(yè)電子信息工程學生姓名學12課程設(shè)計任務(wù)書號設(shè)計題目OTL功率放大器設(shè)計內(nèi)容及要求：1、采用全部或部分分立元件電路設(shè)計一種音頻功率放大器。2、額定輸出功率 P 10W。3、負載阻抗R=8 Q。4、失真度W 3%。指導(dǎo)教師（簽字）：年月日教研組長（簽字）年月日內(nèi)容摘要音頻功率放大器電路是音響系統(tǒng)中不可缺少的重要部分， 其主要任務(wù)是將音 頻信號放大到足以推動外接負載， 如揚聲器、 音響等。功率放大器的主要要求是 獲得不失真或較小失真的輸出功率， 討論的主要指標是輸出功率、 電源提供的功 率。性能優(yōu)良的集成功率放大器給電子電路功放級的調(diào)試帶來了極大的方便。 OTL 功率

2、放大器，它具有非線性失真小，頻率響應(yīng)寬，電路性能指標較高等優(yōu)點，也 是目前OTL電路在各種高保真放大器應(yīng)用電路中較為廣泛采用的電路之一。本設(shè)計所用的集成電路功率放大器主要有 TDA2030a勾成，TDA2030a是一塊性能 十分優(yōu)良的功率發(fā)大集成電路， 其主要特點是上升速率高、 瞬態(tài)互調(diào)失真小， 內(nèi) 部設(shè)有過熱保護，外圍電路簡單，可以做 OTL使用，也可做OCL使用。關(guān) 鍵字：OTL功放、OCL功放目錄課程設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容摘要一、設(shè)計任務(wù)和要求 5二、總體方案設(shè)計 52.1 電路設(shè)計方案 52.11 集成功率放大器的選擇 52.12 TDA2030A 簡介 52.13 TDA2030A 集成功放

3、的典型應(yīng)用 62.14 單電源供電音頻功率放大器 72.2 電路圖 8三、電路仿真 83.1 電路仿真測試 83.2 器件選擇 9四、電路的安裝與調(diào)試 94.1 電路板的焊接與安裝 94.2 電路板的測試 10五、總結(jié) 10六、參考文獻 11、設(shè)計任務(wù)和要求1、采用全部或部分分立元件電路設(shè)計一種音頻功率放大器。2、額定輸出功率 P 10W。3、負載阻抗R=8 Q。4、失真度W 3%。、總體方案設(shè)計2.1電路設(shè)計方案2.11集成功率放大器的選擇集成功率放大器具有輸出功率大、外圍連接元件少、使用方便等優(yōu)點，目前使用越來 越廣泛。TDA2030A是一塊性能十分優(yōu)良的功率放大集成電路。2.12 TDA

4、2030A 簡介TDA2030A 是目前使用較為廣泛的一種集成功率放大器，與其他功放相比，它的引腳和 外部元件都較少。TDA2030A是 SGS公司生產(chǎn)的單聲道功放 IC,該IC體積小巧，輸出功率大， 靜態(tài)電流?。?0mA以下）；動態(tài)電流大（能承受 3.5A的電流）；負載能力強，既可帶動 4-16 歐德?lián)P聲器，某些場合又可以帶動 2歐甚至1.6歐的低阻負載；音色中規(guī)中舉，無明顯個性， 特別適合制作輸出功率中等的高保真功放。TDA2030A集成電路的輸出功率大，而保護性能較為完善。根據(jù)掌握的資料，在各國生 產(chǎn)的單片集成電路中，輸出功率最大的不過 20W而TDA2030A的輸出功率卻能達 18W另

5、一 方面，大功率集成電塊由于所用電源電壓高、輸出電流大，在使用中稍有不慎往往致使損壞。然而在TDA2030A集成電路中，設(shè)計了較為完善的保護電路，一旦輸出電流過大或管殼過熱，集成塊性能自動地減流或截止，使自己得到保護。在現(xiàn)有的各種功率集成電路中，它的管腳屬于最少的一類，總共才5端，外型如同塑封大功率管，這就給使用帶來了不少方便。TDA2030a在電源電壓土 14V,負載電阻4歐輸出14瓦功率（失真度w 0.5%）;在電源 電壓土 16V,負載電阻4歐時輸出18瓦功率（失真度w 0.5%）,只有五只引腳，正電源、負 電源、正向輸入、反向輸入和輸出。TDA2030A的散熱片是和負極連通的，用雙電源

6、供電時，散熱片千萬不要和地線短路。TDA2030A主要技術(shù)指標、參數(shù)見下表。稱符號單位I典取鳩試條件電源市VccV+- IB流locmA4060VCC=+-13,RL=4 瞰輸出功率FoM214RL=4.THO=0.5% wr aRL=81THD=0.5%頻響r BWHz10140kPo=12w,RL=4,輸入阻抗R|M0.55開環(huán).f=1 kHz諧波氏賓THD%0.20.5Po=0,V12W.RL=4TDA2030A極限參數(shù)見下表。參數(shù)名稱極限值單位電源電R(VS18 V簽分輸入電JT.(Vdi)15 V峰值輸出電流I3. 5 A耗散功率(Ptot) (Vdl20 T作結(jié)溫(T j)-40t

7、i呂此ff儲結(jié)溫(T百tg)-40-+150 r2.13 TDA2030A集成功放的典型應(yīng)用(1)雙電源(OCL應(yīng)用電路下圖電路是TDA2030A的典型應(yīng)用電路。輸入信號ui由同相端輸入，R1、R2、C2構(gòu)成片打=1十一 =33氏工為了保持R3=R1 VI、V2起保護作用，用來泄UCC+0.7)和(-UCC-0.7 )上。C3 C4C1、C2為耦合電容。交流電壓串聯(lián)負反饋，因此，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為 兩輸入端直流電阻平衡，使輸入級偏置電流相等，選擇 放RL產(chǎn)生的感生電壓，將輸出端的最大電壓鉗位在( 為去耦電容，用于減少電源內(nèi)阻對交流信號的影響。TI0.1 jif4RUGUlOOkflIDA +取

8、斗帕I+pFK點電UCC/2。(2)單電源(OTL應(yīng)用電路對僅有一組電源的中、小型錄音機的音響系統(tǒng)，可采用單電源連接方式，如下圖所示。由于采用單電源供電，故同相輸入端用阻值相同的R1、R2組成分壓電路，使位為UCC/2,經(jīng)R3加至同相輸入端。在靜態(tài)時，同相輸入端、反向輸入端和輸出端皆為 其他元件作用與雙電源電路相同。由TDA2030A構(gòu)成的OTL電路2.14單電源供電音頻功率放大器單電源供電音頻放大電路，由一塊TDA2030A和較少元件組成單聲道音頻放大電路、置調(diào)整方便、性能較好。因此，我們采用TDA2030A設(shè)計單電源音頻功率放大器。2.2電路圖OTL功放的形式：采用單電源，有輸出耦合電容。

9、c+EclIc,d_ C100 H遼 0J pFjHF-22 pF1_T51Am+TDA +2O30AirN4001ir22W pF150kn01鳥】由TDA2030A構(gòu)成的單電源功放電路三、電路仿真3.1電路仿真VCC12VVCC 僉hCKoy-AC82.S1FCfr 10Cul-1C0LQC2:*W0i】F HB1-U1 W-1D07G3-dH7 2inFl#A2030 從一 d.7kQ _: 1WfcO1U400!:i22urIDCl*225 FZZCFIDU 2000 Hz輸出波形3.2器件選擇集成功率放大器TDA2030A 個電阻100 K Q三個、150K Q個、4.7 K Q個1

10、 Q個 滑動變阻器22 K Q個電容22uF 兩個、2.2uF 一個、O.luF 個、1OOuF 個、0.22uF 個、2200uF 個二極管IN4001兩個揚聲器8歐四、電路的安裝與調(diào)試4.1電路板的焊接與安裝一般先裝低矮、耐熱的元件，最后裝集成電路。應(yīng)按如下步驟進行焊接與安裝：（1）清查元器件的數(shù)量及質(zhì)量，并及時更換不合格的元件；（2）由孔距確定元件的安裝方式，電阻器采用臥式安裝，滌綸電容器、電解電容器采用立式安裝，并都要求緊貼電路板。（3）插裝元件務(wù)必小心，腳全部插進后再焊接。各焊點加熱時間及用錫量要適當，防止虛焊、假焊及短路，焊后剪去多余引腳，并檢查所有焊點，確認無誤后方可通電測試。4

11、.2電路板的測試全部器件及插件焊接完后，經(jīng)過認真檢查后方可通電測試。先將直流電源12V接+Vcc,用測試電路有沒有短路。 若沒短路，將低頻信號發(fā)生器的正負接入設(shè)計電路的輸入兩端，從而給定輸入信號。將雙蹤示波器分別與輸出端和輸入端并聯(lián)，觀察波形變化。五、總結(jié)為期一個星期的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，在這一星期的學習、設(shè)計、焊接過程中我感觸頗深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設(shè)計，我掌握了常用元件的識別和測試； 熟悉了常用的儀器儀表；了解了電路的連接、焊接方法；以及如何提高電路的性能等等。其次，這次課程設(shè)計提高了我的團隊合作水平，使我們配合更加默契，體會了在接好電路后測試出波形的那種喜悅。在實

12、驗過程中，我們遇到了不少的問題。比如：波形失真，甚至不出波形這樣的問題。 在老師和同學的幫助下，把問題一一解決。實驗中暴露出我們在理論學習中所存在的問題， 有些理論知識還處于懵懂狀態(tài)，老師們不厭其煩地為我們調(diào)整波形，講解知識點。設(shè)計電路，還要考慮到它的前因后果。什么功能需要什么電路來實現(xiàn)。另外，還要考慮它的可行性，實用性等等。這樣，也提高了我的分析問題的能力。課程設(shè)計中使用了 multisim仿真軟件，對集成功率放大器 TDA2030A組成的OTL放大電路進行仿真。 使用 multisim 仿真該電路， 能夠很好學習 TDA2030A 組成的 OTL 放大電路， 對電路的分析和數(shù)據(jù)的運算都變得簡單明了。輸入、 輸出波形可以直接進行對比， 加快對電路的理解。學會 multisim 仿真軟件的使用方法也是這次課程設(shè)計的收獲之一。在課程設(shè)計 過程中我也遇到電路設(shè)計、元件選擇出錯和軟件編排有誤等問題， 無法完成仿真。 對此，我 與同學、老師進行討論， 并且查找相關(guān)書籍， 使用互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料來解決。最終完成了 此次課程設(shè)計?？傊?，通過