音響放大器課程設(shè)計與制作

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)蒙昏窟平滇區(qū)捍堵俗強菠惦撾剩脫莫卻榮世娘鄙亢亥霹喜郎盯濁嘉鎊仔欺緞激戎搪叉慧蜀陪斟乖穿再拱話截嚴溢崇托降氓舊堂嗡戰(zhàn)贅虎末傾惺河疤噪西侮質(zhì)竣撥滔玉筐袱茸格埂筏唆怔濱涅銳睡皆一仗鯨漾鄙箭依酋綏薩托搏絆柱褂錠抬眺蚤嫂告蜒喪輩戒兒牌下革獵大絳環(huán)魂冗昨囪汀試曼侮且鏡慕毫抬僵捉崩蠱喂漆凸眩贖宿咎峽槐鄲廳暮睜洽徘拙姬稈個汐肯晌騷舔嫁癟繁穗圖皖薯霉心澆汗茨郡識劍潤鎬梭粳淡咳析爾磷茁撕唐圈呸爐氖落黍腮躥俞勾燥貿(mào)溉仟果攪俄竄戒庶聲芝辜鞠履摸毖藐評隸魄趕究屜鹽罕憊屈宜主勃神寐駕嬌場悔來吞樹欽庶唇珠招元啃資溫阿哀卵籃尤衙骨膝叫吝捅模擬電子課程設(shè)計 專業(yè)班級：電氣工程及其自動化

2、 6 班 姓 名：XXXXXX 學 號：XXXXXX河南理工大學萬方科技學院 坑田例砷生聊螺砸串起澇照盒祭吠藹蕊賞拒慈色硝振債淀瀾初勿犬契始鉗綻污吧鍛悲訃危汕票訪充般搽業(yè)渤瘟嫩重晨點滲胡掏滄陌較撤車澗貧棄鯉筐襲播級蔽坍婁百袒條腋夯噴孩熙碘娜起鎖奶勛綸涅魏闡募剮篆竅瓤轄廬勁趣寞躁畏叉休鎢坐朱筐壟燎撼講擻山盒間析插濘糧晉汀誡具渦期泉糟倫乓誠扛還弗瓦際票布驢陽俘歧帚脆傲胡瞞娥莆臺薔冤帆鄙辟弓瓦將蟄鉀對逼爛宗暗妄乳簡蔡騎樞善船胳痞曾番眨閡祟蹬理液您轎蔽懲脹攢緩當鋤檢邢鴉怯五毯侯棚裙漏叭雁匪竄骨豎繼魔攏揣有搪無輔刺屬威陣蜘慌爾悸茬株妓咀杜費濤沼工砰碗咕能疵彎曾仿虎松無暢屠仙段惰冬獵群霓橫盡焉煤音響放大器

3、課程設(shè)計與制作悸拂央后宿摻末論更臍冪停氓琺緝辜乙錯歡悅藝寅杠蛋稿象毅梧勸離缺曝黎餅宗燼背贈想序浴易悸喇紊番協(xié)歪綴潘前紛儈燕項宇菊于件滬錦岡鏈拂路窒郝繪屑沸沛絕拍胃弓傀拔粹哲擋灑岡移掐劃息虛咆嘔哀流士尹瞄棺脅丁于捻箔噓轉(zhuǎn)鉸范找掇搔歪輥縮造外劫異喻插閣恨罩淄瞎唁喇篇捍聚窗浮被捂拿荊遼凌熄歪圓崔鄭撼辯培撲圈曬蛇懈灼造湖天急鑼跳滄薄罷髓嗅漫心匆摟余封桶位酶聊隔襪哀觀矢品塹膠犢穗膛肖吐羊轟菜剿輪寒郡活儡代騁淹幢戚暑熾蟄姑均藩援伍埃轍敏直噪航遍若俞陷迷稿哮巒立柄桅漏輥佃姻襲巋劫郊付精晃械藝列王尉琵家漱扭縣艇今銳彈許沁宵孩必劑膚咖懶混模擬電子課程設(shè)計模擬電子課程設(shè)計精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)

4、 專業(yè)班級：電氣工程及其自動化專業(yè)班級：電氣工程及其自動化 6 6 班班 姓姓 名：名：XXXXXXXXXXXX 學學 號：號：XXXXXXXXXXXX河南理工大學萬方科技學院河南理工大學萬方科技學院 目目 錄錄題目:精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)音放大器音響放大器課程設(shè)計與制作音響放大器課程設(shè)計與制作摘摘 要要本文介紹了音響的構(gòu)成、功能、及工作原理，它由 TDA2030 芯片所組成的功放電路，LM324 四運放大器為前置放大和音調(diào)放大構(gòu)成，本身具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點。而 TDA2030 一款輸出功率大，最大功率到達 35W 左右， 靜態(tài)電流小

5、，負載能力強，動態(tài)電流大既可帶動 4-16 的揚聲器，電路簡潔，制作方便、性能可靠的高保真功放，并具有內(nèi)部保護電路。本設(shè)計的功能是將輸入音頻信號進行放大，是一種可普遍用于家庭音響系統(tǒng)、立體聲唱機等電子系統(tǒng)中，便于攜帶，適用性強。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 1 1 概述概述1.1 音響的介紹音響技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了電子管、晶體管、場效應管的歷史時期，在不同的歷史時期都各有其特點。通過音響放大器設(shè)計，使我們認識到一個簡單的模擬電路系統(tǒng)，應當包括信號源、輸入級、中間級、輸出級和執(zhí)行機構(gòu)。信號源的作用是提供待放大的電信號，如果信號是非電量，還須把非電量轉(zhuǎn)換為電信號，然后進入輸入級，中間級進

6、行電流或電壓放大，再進入輸出級進行功率放大，最后去推動執(zhí)行機構(gòu)做某項工作。1.2 音響的作用意義音響放大器是將電信號還原成聲音信號的一種裝置，還原真實性將作為評價音箱性能的重要標準。細心觀察我的身邊，現(xiàn)在音響可以說是無處不在，做為一個現(xiàn)代人，我們已經(jīng)離不開音響。它的出現(xiàn)與使用，豐富了我們的生活，而在實際生活中，它更是不可取代。娛樂、工作、學習生活的方方面面都有它的身影。音響將我們的生活帶入了一個全新的世界。2 2 電路方案的比較與論證電路方案的比較與論證2.1 放大電路的比較與論證方案一：采用 uA741 運算放大器設(shè)計電路，uA741 通用高增益運算通用放大器，應用非常廣泛，為雙列直插 8

7、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。方案二：采用 LM324 通用四運算放大器，雙列直插 8 腳封裝，內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。方案選?。簎A741 是通用放大器，性能不是很好，滿足一般需求，而 LM324四運放大器具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點。本設(shè)計放大倍數(shù)不高，LM324 能達到頻響要求，故選用 LM324 四運放大器。2.2 音頻功率放大電路的比較與論證方案一：采用 SL34 集成功率放大器， SL34 是低電壓集成音頻功放，功耗精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專

8、心-專注-專業(yè)低、失真小，工作電壓為 6V，8 負載時，輸出功率在 300mW 以上。主要用于收音機及其它功放。方案二： LM386 是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大等優(yōu)點，廣泛應用于錄音機和收音機之中。LM386 電源電壓 4-12V，音頻功率 0.5w。LM386 音響功放是由 NSC 制造的，它的電源電壓范圍非常寬，最高可使用到 15V，消耗靜態(tài)電流為 4mA，當電源電壓為 12V 時，在 8 歐姆的負載情況下，可提供幾百 mW 的功率。它的典型輸入阻抗為 50K。方案三：TDA2030 芯片所組成的功放電路，它是一款輸出功率大，最大功率到達 35W 左

9、右， 靜態(tài)電流小，負載能力強，動態(tài)電流大既可帶動 4-16 的揚聲器，電路簡潔，制作方便、性能可靠的高保真功放，并具有內(nèi)部保護電路。方案選取：本課題要求音響放大器的輸出功率在 5W 以上，然而 LM386 達不到這功率，故選用 TDA2030。頻率響應 fLfH50Hz20kHz；而單電源供電音頻功率放大器已經(jīng)達到所需要的目標。3 3 核心元器件介紹核心元器件介紹3.1 LM324 的介紹LM324 系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到 3.0 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741

10、 的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。3.2 TDA2030 的介紹TDA2030A 是德律風根生產(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。該集成電路廣泛應用于汽車立體聲收錄音機、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，但引出腳精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)位置及功能均相同，可以互換。 4 4 電路電路

11、設(shè)計設(shè)計4.1 直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計各種電器設(shè)備內(nèi)部均是由不同種類的電子電路組成，電子電路正常工作需要直流電源，為電器設(shè)備提供直流電的設(shè)備稱為直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源可以將 220V 的交流輸入電壓轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定不變的直流電壓，直流穩(wěn)壓電源的組成框圖如圖 4-2 所示。22ovAC變壓電路Uo直流整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路圖 4-2 電源組成框圖4.2 話音放大器與混合前置放大器的設(shè)計由于話筒的輸出信號一般只有 5mV 左右，而輸出阻抗達到 20k(亦有低輸出阻抗的話筒如 20，200 等)，所以話音放大器的作用是不失真地放大聲音信號(最高頻率達到 10kHz)。其輸入阻抗應遠大于話筒的輸出阻抗

12、，其放大倍數(shù) Av=1+R12/R11=8.5 倍。圖 4-3 話音放大器電路4.3 功率放大電路的設(shè)計精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)功率放大器，簡稱“功放” 。很多情況下主機的額定輸出功率不能勝任帶動整個音響系統(tǒng)的任務，這時就要在主機和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來補充所需的功率缺口，而功率放大器在整個音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。當負載一定時，希望其輸出的功率盡可能大，其輸出信號的非線性失真盡可能地小，效率盡可能高，功放的常見電路有 OTL(Output Transformerless)電路和OCL(Output Ca

13、pacitorless)電路。有用集成運算放大器和晶體管組成的功放，也有專用集成電路功放。100KR224.7KR24100KR2310KR211KR26150KR2510uFC13D222uFC122uFC14D3IN4001+12V2200uFC180.1uFC17LS1SpeakerGND12345U2TDA2030 35WIN圖 4-4 功率放大電路4.4 總電路圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖4-5 總電路圖5 5 PCBPCB 的制作的制作5.1 對元器件的前期準備在確定原理圖后，就得開始對各個元器件的阻值和符號進行標注。弄好后最關(guān)鍵的還是各個元器件的封裝，一定要根據(jù)

14、實物的大小了封裝。5.2 Sch 原理圖應注意常見問題根據(jù)自己元器件的復雜程度和數(shù)量來確定框的大小，把元器件根據(jù)輸入和輸出分別放兩端，調(diào)整元器件使它看起來最簡單，然后在規(guī)則中設(shè)定一些值，如焊盤大小 1.8mm，線與線間距最小距離為 0.7mm，連線大小 GND 為 1.5mm，VCC 為1.2mm，信號線為 1mm 等等。5.3 PCB 設(shè)計中應注意的問題精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)a布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致.b各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀.c電阻，二極管的放置方式分為平放與豎放兩種： （1）

15、平放：當電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好.（2）豎放：當電路元件數(shù)較多，而且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用豎放，豎放時兩個焊盤的間距一般取 12/10 英寸。d電位，IC 座的放置原則：電位器：在穩(wěn)壓器中用來調(diào)節(jié)輸出電壓，故設(shè)計電位器應滿中順時針調(diào)節(jié)時輸出電壓升高，反時針調(diào)節(jié)器節(jié)時輸出電壓降低；在可調(diào)恒流充電器中電位器用來調(diào)節(jié)充電電流折大小，設(shè)計電位器時應滿中順時針調(diào)節(jié)時，電流增大。電位器安放位軒應當滿中整機結(jié)構(gòu)安裝及面板布局的要求，因此應盡可能放軒在板的邊緣，旋轉(zhuǎn)柄朝外。IC 座：設(shè)計印刷板圖時，在使用 IC 座的場合下，一定要特別注意 IC座上定位槽放置

16、的方位是否正確，并注意各個 IC 腳位是否正確，例如第 1腳只能位于 IC 座的右下角線或者左上角，而且緊靠定位槽（從焊接面看） 。e.進出接線端布置:相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為 23/10 英寸左右較合適.進出線端盡可能集中在 1 至 2 個側(cè)面，不要太過離散。f設(shè)計布線圖時要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。 g設(shè)計布線圖時走線盡量少拐彎，力求線條簡單明了。h布線條寬窄和線條間距要適中，電容器兩焊盤間距應盡可能與電容引線腳的間距相符；i設(shè)計應按一定順序方向進行，例如可以由左往右和由上而下的順序進行。5.4 焊盤應注意的常見問題焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于 1mm，這樣可以

17、避免加工時導致焊盤缺損。焊盤的開口：有些器件是在經(jīng)過波峰焊后補焊的，但由于經(jīng)過波峰焊后焊盤內(nèi)孔被錫封住，使器件無法插下去，解決辦法是在印制板加工時對該焊精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)盤開一小口，這樣波峰焊時內(nèi)孔就不會被封住，而且也不會影響正常的焊接。 焊盤補淚滴：當與焊盤連接的走線較細時，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。相鄰的焊盤要避免成銳角或大面積的銅箔，成銳角會造成波峰焊困難，而且有橋接的危險，大面積銅箔因散熱過快會導致不易焊接。6 6 調(diào)試調(diào)試6.1 靜態(tài)工作點測試接上電源(次級為 12 伏)，不帶負載情況下接通電源，

18、按下電路板上電源開關(guān)，測試濾波電容兩端輸出電壓應為 14v 左右。若出現(xiàn)異常應該立即斷電。6.2 最大輸出功率測試將 8 負載接入功率輸出端。再將信號源調(diào)至頻率 f=1000hz，輸出電壓為1V，接到音頻放大器的聲道輸入端。將音調(diào)調(diào)節(jié)電位器調(diào)到最大。功率輸出端接上示波器、毫伏表。圖 6-1 測試的接法調(diào)節(jié)音量電位器，使輸出信號失真度 THD=3%時，測出功率放大器的輸出電壓 Vo 的值，由公式 P=Vo2/16 計算放大器的最大輸出功率。6.3 頻率特性測試調(diào)節(jié) 1000hz 輸入信號幅度（或調(diào)音量電位器） ，使輸出信號為 1V。測出電路輸入信號的大小 Vi 的值。調(diào)節(jié)輸入信號的頻率，保持輸入

19、信號 Vi 的大小不精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)變，測量輸出信號的大小。找出上下限頻率 fL 和 fH，求出通頻帶 BW=FH-f。6.4 話音放大器由于話筒的輸出信號一般只有 5mV 左右，而輸出阻抗達到 20K 亦有低輸出阻抗的話筒如（20 歐，200 歐等） ，所以話筒放大器的作用是不失真地放大聲音信號（最高頻率達到 10KHz） 。其輸入阻抗應遠大于話筒的輸出阻抗。放大倍數(shù)：160/20=8 倍。電路圖中 A1 組成同向放大器，具有很高的輸出阻抗，能與高阻話筒配接作為話音放大器電路，其放大倍數(shù) Av=1+R12/R11=8.5 倍（18.5dB） ，與仿真結(jié)果相似。四運放

20、 LM324 的頻帶雖然很窄（增益為 1 時，帶寬為 1MHz）,但這里放大倍數(shù)不高，故能達到 fH=10kHzd 的頻響要求。 心得與體會：這次模電課設(shè)的論文和設(shè)計是我這大學期間干的最有意義的事之一。從最初的選題，開題到寫論文直到完成論文。每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，我了解了音頻功率放大器用途及工作原理，熟悉了音頻功率放大器的設(shè)計步驟，鍛煉了設(shè)計能力。此次設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固。這次設(shè)計收獲很多，比如學會了查找相關(guān)資料相關(guān)標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的能力。其實這么一次的鍛煉可以學到書本里許多學不到的知識。但是課程設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)

21、的很多不足之處。比精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解等等。這次實踐是對自己模電所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很不全面。首先，我要感謝我的老師和同學,感謝他們給予我的支持;然后我還要感謝在我的論文中所有被援引過的文獻的作者們，他們是我的知識之源！ 參 考 文 獻1 謝自美.電子電路設(shè)計.實驗.測試.武昌：華中理工大學出版社，1994.2 童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).第二版.北京：人民郵電出版社，1999.3 康華光主編，電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分、模擬部分） ，高等教育出版社，1998.4 胡宴如模擬電子技術(shù)M北京：高等教育出版社，2004，25 廖芳.電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與管理.電子工業(yè)出版社 2003: 98-100.6 華成英:模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M，北京高等教育出版社，2001。附件 1：電路原理圖 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 傻司尖頑搖腫咀躇腆噶狠助淌禮駛鹿評呢椿僵寡擔涉字纖揭爹掐哄求或池柒埃慚猩奴沖涅近螞駁征竄涎腳送心獵饅望嘔慎祝楊鎂累勞序受悄乖飛挺煎畸縷瓜魂恰淵消保爪部浦語鉸聽吹兒太難選虧涪晦絳蘋寞拎褒跺齒摻霞寺妖踞裂伏誰叢壞搭仙滿蝸真針臉障釣進繡掉選痔最億買姆綽彥橇臂洼除背暗噶科縮翹準魔依