音频功率放大器.docVIP

课程设计

课程名称模拟电子技术课程设计

题目名称音频功率放大电路

学生学院材料与能源学院

专业班级

学生姓名

学号

指导教师李红涛

2012年12月04日

模拟电子技术课程设计报告

一、设计题目：音频功率放大电路。

二、设计任务与要求：

要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。

指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形根本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47K。

原理电路设计：

1、方案选择：采用TDA2030运算放大器，2个三极管，2个二极管，假设干电容、电阻和扬声器组成音频功率放大电路。TDA2030运算放大器作为电路核心，2个三极管能更好的放大电流，使功率进一步放大，电容的作用是减少噪音，2个二极管起到电路的保护作用。电源只需接+15v，另一端接地，负载是阻抗为8的扬声器，输出功率大于8w。

原理电路图如下:

2、整体电路框图确定：

TDA2030

TDA2030

元器件和电源

元器件和接地

信号输入

三极管

信号输出

3、元件选择：

C1为输入耦合电容，应选取较小的电解电容；R1、R2、R5的作用是组成运放TDA2030的输入偏置电路，取R1=R2=R5，可计算得TDA2030正向输入端的电压为0.5VCC。C2是高频退耦电容，应选用较小的陶瓷电容或独石电容；C3是滤波电容，应选用较大的电解电容。C6、R4、和R6构成交流负反应，控制交流增益，对于音频信号，可以近似地认为C6短路。对于直流信号，可认为C6断路，所有输出信号反应到反向输入端，所以直流增益为1。取R3=R7和C4可起着保证TIP31和TIP32的基极电压相等，从而减少了推挽电路的交越失真。而R8和C7可以滤除TDA2030输出的高频信号。二极管D1、D2保护运放免受扬声器的感应电压而造成损害。电容C5是输出耦合电容，能够改善电路的低频特性，要用容值较大的电解电容。运放TDA2030内含各种保护电路，需要外接元件非常少，且电路的频带宽较宽，并能在最低±6V最高±22V的电压下工作。另外，它输出功率较大，在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%，所以选用TDA2030能够实现电路的要求。

4、原件清单：

标号

大小

数量

C1

2.2uF

1

C2

100nF

1

C3

220uF

1

C4、C7

220nF

2

C5

2.2mF

1

C6

10uF

1

标号

大小

数量

R1、R2、R5

100k

3

R3、R7

1.5

2

R4

3.3k

1

R8

1

1

R6

66k

1

TIP31C

—

1

TIP32C

—

1

1N4001

—

2

TDA2030

—

1

总数

—

20

5、局部相关元件简介：

〔1〕TIP31C：

制造商FairchildSemiconductor产品种类双极电源

晶体管极性NPN安装风格ThroughHole

封装/箱体TO-220集电极—发射极最大电压VCEO100V

发射极-基极电压VEBO5V最大直流电集电极电流3A

功率耗散40W

最大工作温度+150C

封装Bulk

集电极连续电流3A

DCCollector/BaseGainhfeMin10

最大工作频率3MHz

最小工作温度-65C

StandardPackQty200

零件号别名TIP31C_NL

〔2〕TIP32C：

制造商FairchildSemiconductor产品种类双极电源

晶体管极性PNP安装风格ThroughHole

封装/箱体TO-2