毕业论文-音频功率放大器课程设计论文.doc

西安科技大学 《模拟电子技术》课程设计 题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系） 指导教师 完成时间 目 录 1 课程设计的目的 2 课程设计的任务与要求 2.1 设计任务 1 2.2 设计要求 1 3 设计方案与论证 3.1 方案选择与论证 4 设计原理与元器件功能说明 4 4.1 设计原理 4 4.2 元器件功能说明 5 5 单元电路设计 5.1 音频放大电路 5.2 音调控制电路 9 6 硬件的制作与 10 6.1 电烙铁的使用 6.2 功放成品的调试 11 7 总结 参考文献 附录：总体电路原理图 附录：元器件清单 6 附录： 17 1 课程设计的目的 通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。1、学习的设计方法； 2、研究的设计方案； 3、掌握的原理； 4、电路的原理 5、熟悉电烙铁的使用方法。 2 课程设计的任务与要求 2.1 设计任务 2.2 设计要求 BW≥50Hz~15KHz； 2、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%； 3、输入阻抗Ri≥100kΩ100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围。 3 设计方案与论证 3.1 方案选择与论证 音频功率放大器的关键部分是音频功率放大电路，由TDA2030A实现，由TDA2030A在电路中的接法不同，现列出两种不同方案。具体方案如下： 方案一：用TDA2030A构成OTL功放电路。OTL功放采用单电源，有输出耦合电容，其原理图如图3-1所示。 图3-1 OTL功放电路图 如图3-1所示电路中，是以集成电路TDA2030A为中心组成的功率放大器，具有失真小、外围原件少、装配简单、功率大、保真度高的特点。电路中D1、D2为保护二极管，C5为滤波电容，C6为高频退耦电容；RP为音量调节电位器；IC即TDA2030A是功放集成电路；R1、R2、R3、C2 图3-3 BTL功放电路图 如图所示，BTL功放是由两个相同的功放组成，输入信号互为反相。实际采用放大器的同向输入与反响输入，以保证输入信号互为反相，同时还应使两输入信号互为反相，同时还应使两输入信号的幅度相同，这样可以满足BTL的基本要求。电路中R4与R5对信号分压后衰减的倍数与A1的放大倍数正好相同，衰减后的信号通过R7加在A2的反相输入端。事实上是由两个运放完成了一路信号放大，实际测得输出电平高出一个集成电路的1.5倍，即原输入功率为20W的运放，现在输出功率约为50W。但由于BTL的电路特点，选择集成电路时尽可能用参数一致的两个运算放电路，调整输入信号幅度，可通过输入正弦波用示波器观察两输入信号的幅度，这使调整R7使两输入信号的幅度相同，以保证在提高功率的同时尽可能减小非线性失真。较为复杂。 通过对三种方案的比较我们可以看出，第一种方案无疑是比较好的方案，我们可以从以下几个方面作为依据选择第一种方案。 按照第一种方案我们可以达到课程设计所要达到的要求，结果比较准确，受外界干扰较小， 而且第一种方案的实现非常的简单，电路容易理解，实验容易进行，能够尽少的减小实验的成本，而且这种方案的主要器件有自我保护的措施，能够更好的保护实验器件，减少不必要的损失。 4 设计原理与元器件功能说明 4.1 设计原理 本电路主要由前置放大、音调控制、功率放大等部分组成，原理框图如图4-1所示。电路原理如图4-2所示。 图4-1 原理方框图 图4-2 电路原理图 4.2 主要元器件是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至50W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 在电