模拟电子技术基础课程设计tda2030功率放大器

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1、《模拟电子技术基础》课程设计系别：理工学院专业：电子信息工程班级：A0922姓名：余长影学号：10911010228功率放大器一、设计任务与要求1、技术指标设计一款额定输出功率为10~20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标：输出功率：10~20W（额定功率）；频率响应：20Hz~100kHz（≤3dB）谐波失真：≤3％(10W,30Hz~20kHz）；输出阻抗：≤0.16Ω;输入灵敏度：200mV（1000Hz，额定输出时）2、设计要求    A、设计简易直流电源、音调控制级、功率放大级；    B、选定元器件和参数，并设计好电路原理图；    C

2、、在万能板或面包板上进行电路安装调测；    D、测试输出功率；    E、测试输入阻抗；   F、写出设计报告。二、方案设计与论证由上可知，电源要采用双电源供电，故可以用无输出电容的功率放大电路即OCL电源，电源可以双12V的交流变压器经整流滤波得到，主要考虑功率放大部分。主要有分离器件和集成器件两大类，各有优缺点。经过调试基本上能达到要求。方案一、采用分离器件的OCL电路原理图如右，静态时，从+VCC经过R1、R2、D1、D2、R3到-VCC有一个直流电流，它在T1和T2管两个基极之间产生的电压为，略大于T1管发射结和T2管发射结开启电压之和，从而使两只管子均处于微导通状态，即都有一个

3、微小的基极电波，分别为IB1和IB2。静态时应调节R2，使发射极UE电位为0，即输出电压uo为0。输入信号的正半周是T1管发射极驱动负载，而负半周是T2管发射极驱动负载，在信号电压很小时，两只管子同时导通，因而它们工作在甲乙类状态，消除了交越失真。若静态工作点失调，例如R2、D1、D2中任意一个元件虚焊，则从+VCC经过R1、T1管发射结、T2管发射结、R3到-VCC形成一个通路，有较大的基极电流IB1和IB2流过，从而导致T1和T2管有很大的集电极直流电流，以至于T1和T2管可能因功耗过大而损坏。因此，常在输出回路中接入熔断器以保护功放管和负载。该电路的特点：优点：只要调整元器件的参数，

4、既可改变放大倍数和功率，元件选用灵活缺点：元件较多，调试复杂，计算繁多，难以达到设计指标要求方案二、采用集成器件的OCL电路TDA系列IC为引进的国外集成器件，可以装载散热片，采用8根引出脚的单列直插塑封形式。由于管脚数量少，所以外围元件也少，工作可靠，只要连接无误，一般无须调整就能投入正常使用，此外，内部具有较完善的过载、过热保护环节，所以不易损坏，即使RL短路也能自动地限制电流，使内部功放输出管工作与安全区。还有LM系列功放集成电路也是一种比较常用的功率放大器件。可以说集成功放是近年来日趋广泛应用的一种功率放大器。在本电路中选用TDA2030作为核心功放器件，由于它的内部已经集成了反馈

5、电路，所以外部不需要在加反馈电路，外部只需加两只音频输入耦合电容和输出RC消振电路即可，不需要其它复杂的计算。如右图所示，该集成块电源电压范围为±10~±30V，当电源电压为±14V，RL=8Ω时，每声道连续输出12W左右，总谐波失真度为0.01%，足已满足设计要求。该电路的特点：优点：外围元件少，调试方便，布局方便缺点：内部集成反馈，放大倍数难以改变改变功率只有提高电源电压和负载三、单元电路设计与参数计算1、电源部分直流电压不宜取得过高，否则不仅集成块发热严重，而且音质劣化，还可能引发过压保护电路的误动作。优先使用厂家推荐电压，也可用极限电压×８５％得到直流电压，再以直流电压除以１．２５

6、得交流电压。电源变压器采用双12V变压器，通过桥式整流后即可得到正负电源。考虑到负载的功率，在选用变压器时要功率匹配，约25W。功放无需使用稳压电源，但电源的功率容量一定要足够。变压器的功率可取总输出功率的两倍，并作好屏蔽。整流管选低内阻的。整流电路中二极管的选择，考虑到电网电压的波动范围为±10%，在实际选用二极管时，至少有10%的余量，选择最大整流电流Imax和最高反向工作电压URM由分别为Imax>1.1IO(AV)=1.1*1.5=1.65AURM>1.56U2≈19V考虑到整流桥使用方便，故电路选用整流桥，用4A/600V已经能够满足本功放电路并大有余量或者用4个IN4001组成

7、桥式整流也行，电路如原理图所示。滤波电容容量适可而止，不能要盲目求大，C的取值应满足：RLC≥(3~5)T/2故RL=UO(AV)/IL(AV)=15/1.5Ω=10ΩC=(3~5)T/2RL=(3~5)*1000uF故电容的容量选取约4700μＦ。变压器副边电压有效值为12V,电容的耐压值为U>1.1×1.41×12V≈19V综合上述，故电容选取4700μＦ/25V。电源指示直接从变压器次级取交流12V,但要加一个限流