桂林电子科技大学信息科技学院2013级模拟电子电路实训(功放).doc

桂林电子科技大学信息科技学院模拟电子技术实训报告学 号 姓 名 指导教师： 郝建卫 易艺 梁晓梅 年 月 日实训题目：单声道功率放大器的设计与制作 1 整机设计1.1 设计任务及要求 使输出的音频达到较好的性能指标，希望在一定负载条件下输出功率尽 可能的大，输出信号的非线性失真要小，效率要高，同时还要有高、低音频的调 整以满足不同的音源和个人爱好的要求。1.2 整机实现的基本原理及框图音频输入功放音调控制音量控制 负载从方框图可知，单声道功率放大器音调控制、音量控制、功放 和喇叭四部分组成。由音调控制 电路对音频信号中的高频低频部分进行提升或衰减补偿以改善最后输出的音质 效果。最后通过音量大小的控制输入到功放进行功率放大以推动喇叭发声。2 硬件电路设计电源电路的设计功放电路设计3 制作与调试过程1. 了解功放工作原理。2. 在AD上绘制电源部分及功放部分原理图。3. 完成绘制原理图工作后，检查原理图是否正确。4. 导入PCB，并布局布线，注意走线。5. 打印PCB，并转印至铜板。6. 打孔，装配。7. 检查电路无误后，上电测试。4 电路测试4.1 测试仪器与设备 1. 函数信号发生器2. 示波器3. 万用表4.2 性能指标测试 放大倍数测试UippUopp200mv4v最大不失真功率 Uomax Pomax 23.8v 8.12W频率响应 FL FM 8.7HZ 526KHZ4.3 测试结果分析经测试功放芯片TDA2030的放大倍数为20倍，最大不失真电压为23。频率响应范围相对较宽。存在误差的原因：1. 由于元件本身带来的细小误差。2. 由于布线布局对电路的影响。3. 由于制作工艺对板子性能的影响。5 实训心得体会这次实验用的是TDA2030，TDA2030是一种超小型5引脚直插塑封集成电路。它的性能相对比较优良，常用在高保真音响组合中，是做小型功放的首选。做单声道功放用2030还是比较简单的，外部元件相对来说比较少，器件间的连线也相对较少。布局布线也比较好下手。对于电路的理解，首先是电源电路，TDA2030使用+-17V直流供电，所以需要设计一个直流电源输出电压为+-17V，电源部分由变压器，整流桥，滤波电容组成。工作原理：变压器将220V的电压变成我们需要的电压，整流桥将经过降压的电源进行整流变成脉动的直流，电容则将脉动的直流变成平缓的直流供用电器使用。功放电路部分，由电位器保护电容，匹配电阻，及核心的TDA2030等组成，音频信号输入进入音量调节电位控制输入的电压从而达到控制放大的倍数，然后输入信号到音调调节电位器，这个部分用一个RC滤波器组成，通过调节电位器过滤掉相应的信号从而达到调节音调的目的，音源保护电容保护前级不因该电路工作不正常而受影响。匹配电阻使前后级阻抗匹配使信号接近1:1的传送，反馈回路呦由13K电阻和680欧电阻组成控制放大倍的稳定性，旁路电容的作用是使反馈不带直流成分，防止干扰信号被放大，输出要加上用于相位补偿的电容，并串联一个8欧姆的功率电阻。原理图绘制，对电路有一定了解的时候就可以开始绘制原理图。原理图绘制只要是对元件拓扑规划，要根据电路的需要进行绘制，绘制过程中要小心谨慎，不要出现连线错误的情况，首先将电路分为电源部分和工作部分分别绘制原理图，通过使用网络标号将电源和工作电路连接，注意整流桥不能画错，电容不能摆反，LED也不能摆反，由于使用的是双电源这些是相当需要注意的。接下来就画工作电路了，由于电源输入部分有两个电容，这滤波电容也是一样不可以接反，给示波器测量的排针也要连对这些是我关注的地方。PCB的绘制，PCB绘制主要是布局和走线，由于功放电路对布局布线的要求很高，所以布局布线要格外的讲究，电源电路尽量远离功放电路，这样可以很好的隔离干扰。输入的信号线输出的信号线尽可能的笔直线宽也要相对的粗一些，而且尤为注意的是，5mm内不能出现平行线不然会对输入信号产生干扰引起自激，信号的输入端尽可能的离芯片的输入端近，提高抗干扰能力，最好能敷上铜可以隔离干扰信号。装配和调试，装配是和绘制PCB图一样重要的一步，同样也要细心，特别是对电容的处理上，电容接反了是会爆炸的，还有其他的期间也是如此，装配时要对着PCB进行降低失误率，焊接时也要仔细一些防止出现虚焊漏焊的情况发生，也为后期的调试加筹码。调试前要先检查一下元件是否装配正确防止因装配错误烧坏器件。准确无误后就可上电测试。发现问题及时弄清楚，做必要的割线跳线。测量记录，完成调试后，进行参数的测量，主要测量放大倍数，最大不失真电压，最大不失真功率，及频响。6 参考文献1AltumDesigner原理图与PCB及仿真机械工业出版社，2004.12李长俊模拟电子技术北京：科学出版社，20103李长俊模拟电子技术学习指导实验与实训教程北京：科学出版社，20114华成英、童诗白模拟电子技术基础(第四版)北京：高等教育出版社，2006.5附录附录1：电路原理图附录2：PCB图