功放電路設(shè)計(jì)

1、炫彩功率放大器學(xué)院：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)班級：自動(dòng)化10-06學(xué)號：311008001710姓名：郭勝目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 第一章炫彩功率放大器的功能和組成1 HYPERLINK l bookmark4 1炫彩功率放大器的功能1 HYPERLINK l bookmark6 2炫彩功率放大器的組成1 HYPERLINK l bookmark8 第二章炫彩功率放大器各模塊的實(shí)現(xiàn)1 HYPERLINK l bookmark10 1穩(wěn)壓電源1 HYPERLINK l bookmark12 穩(wěn)壓電源的電路圖和元器件1 HYPERLINK l bo

2、okmark14 穩(wěn)壓電路的分析2 HYPERLINK l bookmark30 2，功放電路4 HYPERLINK l bookmark32 功放電路圖，和元器件4 HYPERLINK l bookmark34 2.2功放電路分析4 HYPERLINK l bookmark36 集成功放的組成和工作原理5 HYPERLINK l bookmark64 3，流水燈模塊8 HYPERLINK l bookmark66 流水燈電路8流水燈原理8 HYPERLINK l bookmark82 第三章總結(jié)10 HYPERLINK l bookmark84 參考文獻(xiàn)10電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 第一章炫彩功

3、率放大器的功能和組成1炫彩功率放大器的功能炫彩功率放大器具有較強(qiáng)的功率輸出能力，能夠驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出高音質(zhì)的音效，同時(shí)十六個(gè)高亮度，不同色發(fā)光二級管，交替閃爍，形成五光十色的炫彩效果，十分具有可觀性，用印刷電路板焊接后具有體積小，便于隨身攜帶。本作品具有好耗能小，音質(zhì)高，觀賞性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠在欣賞音樂的同時(shí)獲得美妙的視覺享受。2炫彩功率放大器的組成炫彩功率放大器，主要有穩(wěn)壓電源，功率放大器和流水燈三個(gè)模塊的組成，其中穩(wěn)壓電源和功率放大模塊用模擬電路實(shí)現(xiàn)，流水燈用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。第二章炫彩功率放大器各模塊的實(shí)現(xiàn)1穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源的電路圖和元器件輸入ViBVD1-VD4AC22OVN15OHzI恒漩源

4、短路保護(hù)I謂竝管安全工作區(qū)保護(hù)動(dòng)電路Q輸出Vo(b兀器件型號變壓器220v-12v父流變父流C12200卩C0.1卩C3100卩C40.1卩穩(wěn)壓芯片LM7805二極管IN40071.2穩(wěn)壓電路的分析本實(shí)驗(yàn)說用穩(wěn)壓電源包括三個(gè)模塊，整流模塊，濾波模塊，穩(wěn)壓模塊，其流程圖如下圖所示：整流模塊用來將交流市電變?yōu)檎译妷好}沖，本試驗(yàn)通過三極管橋式電路來實(shí)現(xiàn)整流的功能，整流前和整流后的電流波形如下圖所示濾波電路原理圖如下所示：濾波模塊的作用是將市電整流后的正弦脈沖波形變?yōu)榫哂行〖y波電壓的直流波，濾波后的電流波形如下圖所示：-:9Vrms-P&0HZC11MjiF:1B4B42HT時(shí)間180.007ms1

5、80.007ms0.000s通道通道_B12.188V12.188V0.000V:時(shí)間軸比例10ms/Div通道A比例|ac|V|dc通道E比例5Wiv_Y位置0畫叵叵匚|T2-T10.000s0,000V時(shí)間軸通道A通道B比例10ms/Oiv比例200mV口二比例5V/Div_保存ExtTrigger從上圖可以看出，經(jīng)過濾波后，正弦脈沖波變?yōu)榱司哂幸欢ú▌?dòng)的近似恒流波，其中波形上沿的壓降叫做紋壓，通過增大電容的容量，可以降低紋壓的大小，如下圖所示：xf立蠱0(v/rll+ininFd/aIFAltaiY位置-60.6Y位羞0fnr1n1trvi,31rmIf”1rzTnf1觸發(fā)邊沿6(3衛(wèi)回

6、更電平0V*刑(x?i11ii+iin2.3穩(wěn)壓模塊是用LM7805集成穩(wěn)壓電路來，減小電源輸出電壓隨負(fù)載的變化而發(fā)生劇烈的變化。LM7805是電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。引腳為高電位，腳為最低電位，腳居中。通過LM7805穩(wěn)壓后，電(Ta=25C)源能夠輸出比較穩(wěn)定的5V電壓。2，功放電路功率放大器通過電流放大，提高放大后的信號的驅(qū)動(dòng)能力，本電路采用集成功放TDA2822和相關(guān)外圍元器件來實(shí)現(xiàn)功率放大電路，器電路圖為：2Vino4.74.7oI5CSFEAEER+r470U0.1U0.1U兀器件參數(shù)集成功放TDA2822電容0.1卩F,470卩

7、F,0.01卩F,100卩F,4.7卩F喇叭8。電阻10KQ,4.7O功放電路圖，和元器件功放電路分析本功放電路才用TDA2822集成功率放大器，TDA2822集成功率放大器是雙聲道功率放大電路，適用于在袖珍式盒式音響中作音頻放大器，該電路具有輸入電壓范圍寬（1.815v）,電源電壓低至1.8v仍能夠工作；靜態(tài)電流小，叫越失也小，適用于單聲道橋式或立體聲線路兩種工作狀態(tài)。本電路采用單聲道橋式電路。集成功放的組成和工作原理集成功放電路可分為A,AB,D,T類放大器，本文對AB類放大器進(jìn)行分析。AB類放大器的主要特點(diǎn)是：晶體管的導(dǎo)通時(shí)間稍大于半周期，必須用兩管推挽工作?？梢员苊饨辉饺フ?。交替失真較

8、大，可以抵消偶次諧波失真。有效率較高，晶體管功耗較小的特點(diǎn)。AB類放大器主要涉及兩個(gè)重要技術(shù)，分別為電流源技術(shù)和雙晶體管推挽電路。電流源技術(shù)電流源是指電流恒定電源，他對提高集成運(yùn)放的性能起著重要的作用。一方面它可以為各級電路提供穩(wěn)定的直流偏置電流；另一方面可以作為有源負(fù)載，獲得極大的電壓增益，而工作定電流卻不必要提高。基于以上原因，集成電路中大量采用電流源技術(shù)，從而使電流源成為線性集成電路中不可缺少的基本單元電路。有雙極性三極管可以實(shí)現(xiàn)電流源，如右圖所示由于兩個(gè)三極管通過集成電路技術(shù)集成在一個(gè)共同襯底上，所以兩個(gè)三極管的集電極發(fā)射極穿透電流直流放大倍數(shù)，基極發(fā)射極導(dǎo)通電壓都是相同的因此：I二I

9、+I+IREF1C1B2B其中由于I二IeVBEi/VTI二IeVBE2/VTTOC o 1-5 h zC1S1C2S2其中II分別為Q,Q的反向穿透電流，且S1S212S1S2故I=I(1+-)REFC1當(dāng)01時(shí)，I=IREFC1V-V-V由I=DDEE磚，故對于給定的電壓我們就能的到一個(gè)穩(wěn)定的電流源。REFRREF由于I=I，I就像一面鏡子一樣映射到了I，故電流源又稱為電流鏡。C1REFREFC2由于1AI=REFIREF(V-V-V)-(V-V-V)DD1EE1BE1DD1EE1BEAVRV=V-嚴(yán)-vDDiEE1BE1RREF此種形式的電流源變化率和電源的變化率相等，就穩(wěn)定性方面來說，

10、此中電流源就如電壓串電阻電路一樣。就輸出電阻而言，此種電流源具有很大的輸出電阻?；诖朔N電流源，想給出wilda電流源對上述電流源輸出電阻較小做出改進(jìn)，其電路圖如圖所示易知：V二V+1RBE1BE2C21C1IeVBE1/VTS1I=IeVBE2/VTC2S2故VBE1=VLn(DTIS1VBE2=VLn()TIS2由IS1=IS2V-V=VLn2)BE1BE2TIC2由V=V+1R得I=VLn(-a)BE1BE2C21C2TIC22由I=I(1+)，當(dāng)01時(shí)，I=IREFC10REFC1故I=VLn-REF-),C2TIC2V-V-V其中I=DDEEBE。REFRREF此種形式的大電流源的輸

11、出電阻為R=r(1+g0)Oomr其中ro為三極管發(fā)射極集電極等效電阻，g十m02.3.1.2雙三極管推挽電路A型雙三極管推挽電路的基本電路圖如下圖所示VCC2U2222RIQ42忖1132AQ3,Q4一個(gè)是npn型三極管，另一個(gè)是pnp型三極管，他們兩個(gè)形成分別在輸入信號的兩個(gè)半個(gè)周期內(nèi)分別導(dǎo)通，但由于兩者導(dǎo)通都需要0.7v的電壓，因此A型電路的輸出型號有一定的丟失。AB型雙三極管推挽電路的基本電路圖如下圖所示Q1,Q2構(gòu)成電流源，向三極管Q5，Q6，提供靜態(tài)偏置電流；Q3,Q4一個(gè)是npn型三極管，另一個(gè)是pnp型三極管，他們兩個(gè)形成推挽電路。其中Q5,Q6兩個(gè)三極管的集電極和基極連接，在

12、Q3,Q4兩個(gè)三極管的基極之間形成1.4v的壓降，故當(dāng)輸入電壓而為零時(shí)，Q3處于導(dǎo)通狀態(tài)，Q4處于弱導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而消除了A型放大電路交越是真的缺點(diǎn)。電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院I- 3，流水燈模塊流水燈電路hinuE弱nb-LLl4errCMMHC138MI2dHclzs廠M流水燈原理定時(shí)器六個(gè)發(fā)光二級管工作。器連接本電路采用三五定時(shí)器產(chǎn)生一定周期的脈沖波，來驅(qū)動(dòng)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 電路為：此時(shí)三五定時(shí)器起到多協(xié)振蕩器的功能此時(shí)多謝振蕩器的周期為T二(R+2R)CLn2121即T二0.7(R+2R)C121由于555定時(shí)器內(nèi)部比較器靈敏度較高，因而組成的多協(xié)振蕩器頻率的穩(wěn)定性好。因此由此電路可以產(chǎn)生

13、一個(gè)頻率穩(wěn)定的脈沖信號。3.2.216進(jìn)制計(jì)數(shù)器十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，在本電路中用于產(chǎn)生四位二進(jìn)制數(shù)，為后面的譯碼器提供四進(jìn)制數(shù)源。由555定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖信號輸入到計(jì)數(shù)器的脈沖輸入端，并按照脈沖的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，并產(chǎn)生四位DZSTHRRS2-02G1rOpFTRICONGNDZL:f依次遞增的二進(jìn)制8421BCD碼。3.2.3譯碼器譯碼器用于將相應(yīng)的二進(jìn)制編碼，翻譯為相應(yīng)的符號，數(shù)字等。本電路用兩片138，3-8線譯碼器拓展為4-16線譯碼器，并將計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的二進(jìn)制代碼，依次進(jìn)行翻譯。由于二進(jìn)制代碼是依次遞增的，且譯碼器輸出低電平有效，故而能能夠使數(shù)碼管依次交替點(diǎn)燃。3-8線譯碼器拓展為4-16線譯碼器的電路圖為：74HC138N_2V窪：74HC138N_2WCC5V第三章總結(jié)經(jīng)過短短半學(xué)期的學(xué)習(xí)，我對模電和數(shù)電基本知識有了基本的認(rèn)識，通過這次課程設(shè)計(jì)，我將自己學(xué)到