高保真功放——毕业设计论文

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1、毕业设计作品题目：高保真功放姓名：专业：应用电子技术班级：学号：校内指导老师：校外指导老师：填表日期：湘潭医卫职业技术学院教务处制湘潭医卫职业技术学院毕业设计作品二级学院医管学院专业应用电子技术班级姓名学号校内指导老师毕业设计名称高保真功放校外指导老师毕业设计时间本设计主要介绍采用TDA1521芯片设计的功率放大器高保真功放ICTDA1521采用九脚单列直插式塑料封装，是飞利浦2×15W单片功放集成电路,外围元件极少,使用方便,具有短路保护和静噪功能,电源内阻要小于4欧,以确保负载短路保护功能可靠动作。电器特性参数:(Vcc=±16VRL=8Ωf=1KHzTa

2、=25℃)1、电源电压：Vcc=±7.5--±20V推荐值：±15V2、输出功率：Po=2×12W(THD=0.5%)BTL形式时Po=30W3、电压增益：Gv=30dB4、通道隔离度:CT=70dB5、输出噪声电压：Vno=70uV（Rg=2KΩ）有输出功率大、两声道增益差小、有过热过载短路保护等特点。双电源供电时，省去两个音频输出电容高低音音质更佳。单电源供电时，电源滤波电容应尽量靠近集成电路的电源端，以免电路内部自激。1设计方案及比较方案I：功率放大输出级采用分立元件构成的OCL电路，驱动级采用集成芯片，整个功放级采用大环电压负反馈。这种方案的

3、优点是：由于反馈深度容易控制，故放大倍数容易控制。且失真度可以做到很小，使音质很纯净。但外围元器件较多，调试要困难一些。方案II：采用专用的功放集成芯片。TDA1521是一款功率放大集成块，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。根据题目设计要求，可供选择的功率放大器可由分立元件组成，也可由集成电路完成。由分立元件组成的功放，如果电路选择得好，参数恰当，元件性能优越，且制作和调试得好，则性能很可能高过较好的集成功放。许多优质功放均是分立功放。但其中只要有一个环节出现问题或者搭配不当，则性能很可能低于一般

4、集成功放，为了不至于因过载、过流、过热等损坏还得加复杂的保护电路。现在市场上有许多性能优异的集成功放芯片，如TDA1521，TDA2040A、LM1875、TDA1514等。集成功放具有工作可靠，外围电路简单，保护功能较完善，易制作调试等优点，虽不及顶级功放的性能，但满足并超过本设计的要求是没有问题的。另外集成运放还有性价比高的特点。故本系统设计选用方案二。该方案的优点是：技术成熟，外围元器件少，保护功能较完善，调试简单，便于扩功等。2电路的设计2.1直流稳压电源电路本方案选用了±12V的电压。电路图如下图所示(1)整流部分：采用单相桥式整流电路，可选用四个1

5、N4007二极管或桥堆，最大整流电流1A即可。桥式整流电路如图所示，其中图（a）、（b）、（c）是它的三种不同画法。它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。桥式整流电路的工作原理如图Z0706所示。在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→RL→D3回到TR次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压。在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→RL→D4回到Tr次级上端，在负载RL上得到另一半波整流电压。（2）滤波部分：在本设计中，选用最

6、简单易行的电容滤波电路。在如图所示的电源电路图中，电容C1到C8都为滤波电容。其中小电容C3，C4，C7，C8一方面能消除PCB导线感抗对电源的影响，防止自激震荡；另一方面也能滤去电压中的高频部分。直流输出电压：(3-9)直流输出电流：(3-10)是变压器副边电流的有效值。RLC(为负载阻值)越大，电容器放电越慢，输出电压平均值越大。一般可选放电时间常数RLC大于C的充电周期(3~5)倍。对桥式整流来说,C的充电周期等于交流电网周期的一半，即(3-11)，设计选取(3-12)式3-12中，T为电容的充电周期，RL为负载电阻，(3-13)(3-14)由于采用电解

7、电容，考虑到电网电压的波动范围为10%，电容的耐压值应大于。结合上面的数据，本次设计选取了电解电容C1，C2，C5，C6，耐压值25V，C1，C5为容值为1000uF；C3，C7为100uF；C2，C4，C6，C8为陶瓷电容，容值0.1uF。（3）稳压部分：虽然整流滤波电路能将正弦电流电压转化为较为平滑的直流电压，但是，一方面，由于输出电压平均值取决于变压器副边电压有效值，所以当电网电压波动时，输出电压平均值将随之波动；另一方面，由于整流滤波电路内阻的存在，当负载变化时，内阻的电压随之改变，于是输出电压平均值也就随之产生相反的变化。所以，为了得到输出稳定的直流

8、电压，经整流滤波后的直流电压必须采取一