模擬電子技術(shù)試驗講義

1、電子工程設(shè)計（一）綜合實驗?zāi)M部分適用班級：自 Z09 學(xué)時數(shù)： 6 學(xué)時 指導(dǎo)教師：音響放大器電路、實驗?zāi)康模褐R點：（信號產(chǎn)生電路（選作） ） +放大電路 +功率放大電路 +直流穩(wěn)壓電源電路模擬電子技術(shù)綜合實驗注重實驗的基礎(chǔ)性、驗證性、綜合性、設(shè)計性和探索性。因為學(xué)時緊張， 學(xué) 生要充分預(yù)習(xí) 。能力方面： 主要鍛煉學(xué)生以下幾方面能力： 根據(jù)給出電路圖， 讀懂電路原理， 會照圖正確連接電路； 不理解的內(nèi)容，學(xué)生會主動查閱資料；會使用基本儀器儀表測量和調(diào)試電路。由于電子工程訓(xùn)練采用的是溫度檢測系統(tǒng)， 是檢測緩慢變化信號的系統(tǒng)， 為了與之互補(bǔ)， 模擬電子 技術(shù)實驗采用放大交流信號的方式。學(xué)習(xí)思路

2、：1. 認(rèn)識基本電子元器件： 二極管、 三極管、 運(yùn)算放大器 （ LM324,uA741 ）、功率放大器 （ TDA2030 ）、 三端穩(wěn)壓器（ 7805,7905， 7809,7909,7812,7912）。預(yù)習(xí)這些元器件的管腳功能、典型電路、電路工作原 理。2. 學(xué)會使用常用儀器儀表：萬用表，信號發(fā)生器，雙蹤示波器；認(rèn)識試驗箱。（0.5 學(xué)時）3. 用集成運(yùn)算放大器組成放大電路的方法。 （2 學(xué)時）4. 掌握集成功率放大電路的用法。 （2 學(xué)時）5. 掌握 RC 正弦波振蕩電路的工作原理、頻率的調(diào)整和測量方法。（ 1 學(xué)時）6. 掌握用三端穩(wěn)壓器構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源的方法。 （1 學(xué)時） 注：

3、根據(jù)學(xué)時要求，可以簡化 5 為用信號發(fā)生器，或者 6 用試驗箱的直流穩(wěn)壓電源。 進(jìn)行實驗之前，以上內(nèi)容都需要預(yù)習(xí)。凡是沒有完成預(yù)習(xí)的不準(zhǔn)參加實驗。只能重修。 下面有一些參考電路，請同學(xué)們自己查閱其它資料，搜索一些其它信息。開拓視野。 三、實驗內(nèi)容與要求（ 參考 ）（一）、認(rèn)識基本半導(dǎo)體元器件1. 認(rèn)識二極管、三極管（ 9013）、運(yùn)算放大器（ LM324,uA741 ）、功率放大器（ TDA2030 ）、三端穩(wěn) 壓器（ 7805,7905，7809,7909,7812,7912 ）等元器件。以下為部分元器件的管腳圖。Lm324附 1：各種芯片的說明書）op07（uA741）tda20301 腳

4、是正向輸入端2 腳是反向輸入端3 腳是負(fù)電源輸入端4 腳是功率輸出端5 腳是正電源輸入端。2. 查閱相關(guān)資料了解這些芯片的用法。（二）、各種儀器儀表的使用1. 學(xué)習(xí)使用示波器、信號發(fā)生器。 （查閱相關(guān)資料，了解這些儀器的使用方法，或者到實驗室預(yù)習(xí)）2. 用示波器直接測量信號發(fā)生器的信號，學(xué)習(xí)儀器的使用方法。（三）、信號產(chǎn)生電路RC 正弦波振蕩電路如圖（選作）看模擬電子技術(shù)實驗部分。（四）、交流信號放大電路 電路如圖所示：R1275k2.通過調(diào)節(jié)電阻 R12 來調(diào)節(jié)電路的放大倍數(shù)。3. 用示波器觀察電路的輸入輸出波形五)、功率放大電路用 TDA2030制作的有源功放電路圖TDA2030是德律風(fēng)根

5、生產(chǎn)的音頻功放集成電路，采用V型 5 腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu) , 它外接元件非常少，價格實惠 , 輸出功率大， Po=18W(RL=4 ) 。電源電壓為 618V。輸出電流大，諧波失真 和交越失真小 ( 14V/4 歐姆， THD=0.5%)。內(nèi)含各種保護(hù)電路，因此工作安全可靠。主要保護(hù)電路有： 短路保護(hù)、熱保護(hù)、地線偶然開路、電源極性反接(Vsmax=12V)以及負(fù)載泄放電壓反沖等。是許多電腦有源音箱所采用的 Hi-Fi 功放集成塊。其接法分單電源和雙電源兩種：1.輸入信號發(fā)生器信號，觀察輸出信號的幅值，得出放大倍數(shù)。2.用 mp3 或者是手機(jī)的耳機(jī)作為輸入信號，聽輸出聲音。（六）、直流穩(wěn)

6、壓電源電路如圖所示為雙極性對稱穩(wěn)壓電源電路，它采用兩只三端穩(wěn)壓器， 7812 和 7912 構(gòu)成的簡單實用的對 稱型正負(fù)穩(wěn)壓電源。該電源輸出電壓為12V ，輸出電流最大為 l.5A 。對 7812和 7912的選擇，力求性能參數(shù)盡量對稱。正、負(fù)三端穩(wěn)壓器均要加裝合適的散熱器。正負(fù) 12V 電源電路圖：多路輸出直流穩(wěn)壓電源電路圖：這幾部分電路組合在一起，可以組成一個音響放大器電路，總原理圖附2 所示。附 1 ：幾種芯片的說明書lm324簡介：5LM324 引腳圖LM324 系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo) 準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以

7、工作在低到 3.0 伏或者高到 32 伏的 電源下，靜態(tài)電流為MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。 每一組運(yùn)算 放大器 有 5個引出腳， 其中“ +”、 “- ” 為兩個信號輸入端，“ V+”、“V - ”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中， Vi- （ - ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo 的信號與該輸入端的位相反；Vi+ （ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。 LM324 的引腳排列見圖。參數(shù)描述：運(yùn)放類型 : 低功率 放大器數(shù)目 :4 帶寬 :1.2MHz 針

8、腳數(shù) :14 工作溫度范圍 :0C to +70 C 封裝類型 :SOIC3dB 帶寬增益乘積 :1.2MHz變化斜率 :0.5V/ s器件標(biāo)號 :324器件標(biāo)記 :LM324AD增益帶寬 :1.2MHz工作溫度最低 :0 C 工作溫度最高 :70 C 放大器類型 : 低功耗 溫度范圍 : 商用 電源電壓 最大 :32V 電源電壓 最小 :3V 芯片標(biāo)號 :324 表面安裝器件 : 表面安裝 輸入偏移電壓 最大 :7mV 運(yùn)放特點 : 高增益頻率補(bǔ)償運(yùn)算 邏輯功能號 :324 額定電源電壓 , +:15VLM324 的特點：1. 短路保護(hù)輸出2. 真差動輸入級3. 可單電源工作： 3V-32V

9、4. 低偏置電流：最大 100nA5. 每封裝含四個運(yùn)算放大器。6. 具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋?. 共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源8. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列9. 輸入端具有靜電保護(hù)功能行情分析：據(jù)華強(qiáng)北中國電子市場價格指數(shù)網(wǎng)統(tǒng)計： LM324 平均報價 0.22 元 /PCS。各商家報價有一定 的差異，最低 0.16 元 /PCS，最高 0.3 元/PCS。在華強(qiáng)北電子市場中， LM324 最近價格在 0.2-0.3 元 /PCS 之間波動， 大部分時候集中在 0.2-0.22 元 /PCS 之間。 主流的品牌是 ST、TI 和國產(chǎn)品牌， 在價格上，國產(chǎn)品牌和國外品牌差異不大，而市場中，國產(chǎn)品牌占主要地位。下

10、圖即為最近華強(qiáng)北市場LM324 價格走勢：uA741 資料uA741 資料:仙童 uA741 通用高增益運(yùn)算通用放大器 ,早些年最常用的運(yùn)放之一 .應(yīng)用非常廣泛 , 雙列直插 8 腳或圓筒 8 腳封裝。 工作電壓 22V,差分電壓 30V,輸入電壓 18V,允許功耗 500mW.其管腳與 OP07（超 低失調(diào)精密運(yùn)放）完全一樣，可以代換的其他運(yùn)放有 uA741,uA709,LM301,LM308, LF356,OP07 ， op37,max427 等，說明一下 uA741 通用放大器 ,性能不是很好 ,但滿足一般需求，因為他太老了，下面給 出這一系列產(chǎn)品的引腳圖tda2030基本介紹：7TDA

11、2030A 是德律風(fēng)根生產(chǎn)的音頻功放電路，采用V 型 5 腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。如圖1 所示，按引腳的形狀引可分為H型和 V 型。該集成電路廣泛應(yīng)用于汽車立體聲收錄音機(jī)、中功率音響設(shè)備，具有體積小、輸出功率大、失真小等特點。并具有內(nèi)部保護(hù)電路。 意大利 SGS公司、 美國 RCA公司、日本日立公司、 NEC公司等均有同類產(chǎn)品生產(chǎn)，雖然其內(nèi)部電路略有差異，但引 出腳位置及功能均相同，可以互換。電路特點：1 . 外接元件非常少。2 . 輸出功率大， Po=18W(RL=4 ) 。3 . 采用超小型封裝( TO-220 ) , 可提高組裝密度。4 . 開機(jī)沖擊極小。5 . 內(nèi)含各種保護(hù)電路，因此

12、工作安全可靠。主要保護(hù)電路有：短路保護(hù)、熱保護(hù)、地線 偶然開路、電源極性反接( Vsmax=12V)以及負(fù)載泄放電壓反沖等。6 .TDA2030A 能在最低 6V 最高 22V 的電壓下工作在 19V、 8 阻抗時能夠輸出 16W的 有效功率， THD0.1%。 無疑， 用它來做電腦有源音箱的功率放大部分或小型功放再合適不過了。引腳情況：1 腳是正向輸入端2 腳是反向輸入端3 腳是負(fù)電源輸入端4 腳是功率輸出端5 腳是正電源輸入端。極限參數(shù)：TDA2030極限參數(shù)參數(shù)名稱極限值單位電源電壓 (Vs)18V輸入電壓 (Vin)VsV8差分輸入電壓 (Vdi)15V峰值輸出電流 (Io)3.5A耗散功率 (Ptot)(Vdi)20V工作結(jié)溫 (Tj)-40-+150存儲結(jié)溫 (Tstg)-40-+150注意事項：1 .TDA2030A 具有負(fù)載泄放電壓反沖保護(hù)電路，如果電源電壓峰值電壓 40V 的話，那么在5 腳與電源之間必須插入 LC 濾波器，二極管限壓( 5 腳因為任何原因產(chǎn)生了高壓，一般是喇叭 的線圈電感作用，使電壓等于電源的電壓)以保證 5 腳上的脈沖串維持在規(guī)定的幅度內(nèi)。2 . 熱保護(hù)：限熱保護(hù)有以下優(yōu)點，能夠容易承受輸出的過載(甚至是長時間的)，或者 環(huán)境溫度超過時均起保護(hù)作用。3 . 與普通電路相比較，散熱片可以有更小的安全系數(shù)。萬一