音频功率放大器-(规范排版).docxVIP

摘要

功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。

音频放大电路是典型应用电路，由一块TDA2030和较少元件组成的音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等突出的优点。特别是集成块内部设计有完整的保护电路，能自我保护。

TDA2030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TDA2030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。

TDA2030A功率放大管利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，假设将小信号注入基极，那么集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。

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TDA2030的输出功率却能达18W，假设使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。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TDA2030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〕。

1设计流程

初始条件和设计要求

初始条件和设计要求

查阅模电教科书和其他相关书籍，确定电路，列写元件清单

原理说明与相关参数的计算

电路仿真

焊接电路板

调试电路板使之符合设计要求

开始

2设计方案

2.1电路组成

本立体声功率放大器所有的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TAD2030A。我们设计的电路有两局部组成：直流稳压电源和左右声道的功率放大器。

2.2直流稳压电源

我们采用的直流稳压电源是由CW7815和CW7915型号的集成稳压器芯片组成的具有同时输出+15V、—15V电压的稳压电路。该电路对称性好，温度特性也近似一致。电源输出端接有保护二极管D1和D2.如果不接保护二极管，CW7815输出电压通过RL加到CW7915的输出端，必将CW7915烧毁。在正常工作情况下，D1和D2均处于截止状态，不影响电路的工作。例如，CW7915输入电压未接入，此时CW7815的输出电压将通过外接负载接到CW7915的输出端，使得D2正向导通，将CW7915的输出端输出电压钳位在+0.7V，保证CW7915不致损坏。

图2.1直流稳压电源原理图

2.3左右声道功率放大器

功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。

音频放大电路是典型应用电路，由一块TDA2030和较少元件组成的音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等突出的优点。特别是集成块内部设计有完整的保护电路，能自我保护。

我们的原理图如下

图2.2左右声道功率放大器原理图

由于左右声道是对称的，因此我们只用分析其一，此处以分析右声道为例。如下图，LED和R19为电源指示电路，以指示电源是否正常工作。C10是输入耦合电容,在信号输入端口中，作用是隔离直流噪声，这个电容是工作在信号源旁，直接介入输入端，因而需要一个较高的击穿电压的电容，而且电容的取值不能太大，因而定为10ｕf。

，R15是TDA2030同向输入端偏置电阻。R16和R17决定了该电路交流负反应的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为

〔R16+R17〕/R17=〔47000+330〕/330=143.42倍

C13起隔直流作用，以使电路直流为100%负反应。静态工作点好。

C15和C16为电源高频旁路电容，防止电路产生自激振荡。C14和R18组成茹贝网络，用以在电路接有感性负载扬声器时，保证高频稳定性。R10是一个起到限流作用的电阻，使输入信号不会过大。滑动变阻器RP1-R改变输入信号大