模擬電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告-OTL功率放大器設(shè)計(jì)報(bào)告

1、口壬-TTT院（系）電子工程專業(yè)電子信息工程學(xué)生姓名學(xué)12課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)號(hào)設(shè)計(jì)題目OTL功率放大器設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：1、采用全部或部分分立元件電路設(shè)計(jì)一種音頻功率放大器。2、額定輸出功率 P 10W。3、負(fù)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(zhǎng)（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(hào)放大到足以推動(dòng)外接負(fù)載， 如揚(yáng)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(biāo)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(jí)的調(diào)試帶來(lái)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(biāo)較高等優(yōu)點(diǎn)，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(jì)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(diǎn)是上升速率高、 瞬態(tài)互調(diào)失真小， 內(nèi) 部設(shè)有過(guò)熱保護(hù)，外圍電路簡(jiǎn)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(jì)任務(wù)書(shū)內(nèi)容摘要一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 5二、總體方案設(shè)計(jì) 52.1 電路設(shè)計(jì)方案 52.11 集成功率放大器的選擇 52.12 TDA2030A 簡(jiǎn)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(cè)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(cè)試 10五、總結(jié) 10六、參考文獻(xiàn) 11、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1、采用全部或部分分立元件電路設(shè)計(jì)一種音頻功率放大器。2、額定輸出功率 P 10W。3、負(fù)載阻抗R=8 Q。4、失真度W 3%。、總體方案設(shè)計(jì)2.1電路設(shè)計(jì)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(diǎn)，目前使用越來(lái) 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(jiǎn)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(dòng)態(tài)電流大（能承受 3.5A的電流）；負(fù)載能力強(qiáng)，既可帶動(dòng) 4-16 歐德?lián)P聲器，某些場(chǎng)合又可以帶動(dòng) 2歐甚至1.6歐的低阻負(fù)載；音色中規(guī)中舉，無(wú)明顯個(gè)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(hù)性能較為完善。根據(jù)掌握的資料，在各國(guó)生 產(chǎn)的單片集成電路中，輸出功率最大的不過(guò) 20W而TDA2030A的輸出功率卻能達(dá) 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(jì)了較為完善的保護(hù)電路，一旦輸出電流過(guò)大或管殼過(guò)熱，集成塊性能自動(dòng)地減流或截止，使自己得到保護(hù)。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(lái)了不少方便。TDA2030a在電源電壓土 14V,負(fù)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(fù)載電阻4歐時(shí)輸出18瓦功率（失真度w 0.5%）,只有五只引腳，正電源、負(fù) 電源、正向輸入、反向輸入和輸出。TDA2030A的散熱片是和負(fù)極連通的，用雙電源

6、供電時(shí)，散熱片千萬(wàn)不要和地線短路。TDA2030A主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)見(jiàn)下表。稱符號(hào)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(kāi)環(huán).f=1 kHz諧波氏賓THD%0.20.5Po=0,V12W.RL=4TDA2030A極限參數(shù)見(jiàn)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(chǔ)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(hào)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(hù)作用，用來(lái)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(fù)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(jí)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(duì)交流信號(hào)的影響。TI0.1 jif4RUGUlOOkflIDA +取

8、斗帕I+pFK點(diǎn)電UCC/2。(2)單電源(OTL應(yīng)用電路對(duì)僅有一組電源的中、小型錄音機(jī)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(shí)，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(jì)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(niǎo)】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(gè)電阻100 K Q三個(gè)、150K Q個(gè)、4.7 K Q個(gè)1

10、 Q個(gè) 滑動(dòng)變阻器22 K Q個(gè)電容22uF 兩個(gè)、2.2uF 一個(gè)、O.luF 個(gè)、1OOuF 個(gè)、0.22uF 個(gè)、2200uF 個(gè)二極管IN4001兩個(gè)揚(yáng)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(jìn)行焊接與安裝：（1）清查元器件的數(shù)量及質(zhì)量，并及時(shí)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(jìn)后再焊接。各焊點(diǎn)加熱時(shí)間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、假焊及短路，焊后剪去多余引腳，并檢查所有焊點(diǎn)，確認(rèn)無(wú)誤后方可通電測(cè)試。4

11、.2電路板的測(cè)試全部器件及插件焊接完后，經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢查后方可通電測(cè)試。先將直流電源12V接+Vcc,用測(cè)試電路有沒(méi)有短路。 若沒(méi)短路，將低頻信號(hào)發(fā)生器的正負(fù)接入設(shè)計(jì)電路的輸入兩端，從而給定輸入信號(hào)。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(gè)星期的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，在這一星期的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、焊接過(guò)程中我感觸頗深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了常用元件的識(shí)別和測(cè)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(jì)提高了我的團(tuán)隊(duì)合作水平，使我們配合更加默契，體會(huì)了在接好電路后測(cè)試出波形的那種喜悅。在實(shí)

12、驗(yàn)過(guò)程中，我們遇到了不少的問(wèn)題。比如：波形失真，甚至不出波形這樣的問(wèn)題。 在老師和同學(xué)的幫助下，把問(wèn)題一一解決。實(shí)驗(yàn)中暴露出我們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)中所存在的問(wèn)題， 有些理論知識(shí)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(shí)點(diǎn)。設(shè)計(jì)電路，還要考慮到它的前因后果。什么功能需要什么電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，還要考慮它的可行性，實(shí)用性等等。這樣，也提高了我的分析問(wèn)題的能力。課程設(shè)計(jì)中使用了 multisim仿真軟件，對(duì)集成功率放大器 TDA2030A組成的OTL放大電路進(jìn)行仿真。 使用 multisim 仿真該電路， 能夠很好學(xué)習(xí) TDA2030A 組成的 OTL 放大電路， 對(duì)電路的分析和數(shù)據(jù)的運(yùn)算都變得簡(jiǎn)單明了。輸入、 輸出波形可以直接進(jìn)行對(duì)比， 加快對(duì)電路的理解。學(xué)會(huì) multisim 仿真軟件的使用方法也是這次課程設(shè)計(jì)的收獲之一。在課程設(shè)計(jì) 過(guò)程中我也遇到電路設(shè)計(jì)、元件選擇出錯(cuò)和軟件編排有誤等問(wèn)題， 無(wú)法完成仿真。 對(duì)此，我 與同學(xué)、老師進(jìn)行討論， 并且查找相關(guān)書(shū)籍， 使用互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料來(lái)解決。最終完成了 此次課程設(shè)計(jì)?？傊?，通過(guò)