音频功率放大电路课程设计报告.doc

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1、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专业班级学号学生姓名__指导教师2010年6月20日音频功率放大电路课程设计报告一、设计题目题目：音频功率放大电路二、设计任务和要求1）设计任务设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬声器，阻抗8。2）设计要求频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47K。三、原理电路设计功率放大电路：　功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。在很多电子设备中，要求放大电路的输出级能够

2、带动某种负载，例如驱动仪表，使指针偏转；驱动扬声器，使之发声；或驱动自动控制系统中的执行机构等。也就是把输入的模拟信号经被放大后,去推动一个实际的负载工作，所以要求放大电路有足够大的输出功率，这样的放大电路统称为功率放大电路。而音频功率放大器的作用就是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能地小，效率尽可能的高。随着半导体工艺,技术的不断发展,输出功率几十瓦以上的集成放大器已经得到了广泛的应用。功率VMOS管的出现,也给功率放大器的发展带来了新的生机。总之，功率放大器的主要任务是向负载提供较大的

3、信号功率,故功率放大器应具有以下几个主要特点：1.输出功率要足够大工作在大信号状态下,输出电压和输出电流都很大.要求在允许的失真条件下,尽可能提高输出功率。2.效率要高功率放大器实质上是一个能量转换器,它是将电源供给的直流能量转换成交流信号的能量输送给负载,因此,要求转换效率高.在直流电源提供相同直流功率的条件下,输出信号功率愈大,电路的效率愈高。3.非线性失真要小功率放大器是在大信号状态下工作,电压,电流摆动幅度很大,而且由于三极管是非线性器件,在大信号工作状态下,器件本身的非线性问题十分突出,因此,输出信号不可避免地会产生一定的非线性失真.在实际应用中,要采取措施减少

4、失真,使之满足负载要求.设计流程：开始设计任务和要求分析原理电路设计原理图仿真焊接电路电路调试总结结束（1）方案比较与确定方案一．用分立元件实现分立元件是电子电路的基础元件，一直以来都是在它的基础之上分析和设计电路的。但是随着科技的发展，近年来出现了各式各样的集成器件，使分立元件的主体地位逐渐被集成元件所取代。虽然如此，不过在一些小型的电子电路中，它的优势依然不减。总的来说，分立元件，散热快，价格便宜，在设计中自由性也比较大。方案二.用集成器件实现集成功率放大器是在集成运算放大电路的基础之上发展起来的，其内部的电路和原理与集成运算放大电路基本类似。但是它又和集成运放有很大

5、的不同，这在于它的安全性，高效性，低失真上优于集成运放，并且输出功率大。电路内部多施加深度负反馈。集成功率放大器广泛应用于各种各样的电器中，输出功率由几百毫瓦到几十瓦。除了单片集成功放电路外，还有集成功率驱动器，它与外配的大功率管及少量阻容元件构成大功率放大电路，有的集成电路本身包含两个功率放大器，称为双声道功放。集成功率放大器不仅具有体积小，重量轻，成本低，外围元件少，安装调试简单，使用方便等优点；而且在性能上也优于分立元件，例如温度稳定性好，功耗小，失真小，特别是集成功率放大器内部还设置有过热，过电流，过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保护。通过比较，由于使用分

6、立元件所用的单个器件比较多，从而考虑的各种反馈电路和保护电路会比较多，实现起来会相对复杂；另外，集成器件在很多方面明显优于分立元件。所以我们运用集成芯片TDA2030完成音频功率放大电路的设计，能够更好地达到设计任务和要求。TDA2030简介：TDA2030是一块性能十分优良的功率放大集成电路，它是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类

7、产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。TDA2030功率放大器采用晶体三极管的电流放大作用将电源的输入功率转换为按照输入信号变化的放大电流。声音可以看做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是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，基于这个原理，若将小信号注入基极，则集电极的电流等于基极电流的β倍，接着将这个信号用隔直电容隔离出来，就可以得到电流是原先的β倍的放大信号，这就是晶体三极管的放大作用。经过接连不断的电流放大，就可以实现功率的放大。据统计，已生产成的各种单片功率集