音频功率放大器_课程设计论文

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1、西安科技大学《模拟电子技术》课程设计题目音频功率放大器学生姓名专业班级11级通信工程学号院（系）信息工程学院指导教师完成时间2013年5月30日目录1课程设计的目的12课程设计的任务与要求12.1设计任务12.2设计要求13设计方案与论证23.1方案选择与论证24设计原理与元器件功能说明44.1设计原理44.2元器件功能说明55单元电路设计85.1音频放大电路85.2音调控制电路96硬件的制作与成品调试106.1电烙铁的使用106.2功放成品的调试117总结12参考文献14附录一：总体电路原理图15附录二：元器件清单16附录三：实物图171课程设计的目的通过理论设计和实物制作解决相应的实

2、际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。学习目的：1、学习音频功率放大器的设计方法；2、研究音频功率放大器的设计方案；3、掌握TDA2030A的放大原理；4、电路中音频信号的放大处理原理；5、熟悉电烙铁的使用方法。2课程设计的任务与要求2.1设计任务设计一个应用TDA2030A实现音频功率放大的小音箱。2.2设计要求设计所需满足的条件：1、功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz；2、在最大输出功率下非线性失真系数≤3%；3、输入阻抗Ri≥100k

3、Ω；4、具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围。3设计方案与论证183.1方案选择与论证音频功率放大器的关键部分是音频功率放大电路，由TDA2030A实现，由TDA2030A在电路中的接法不同，现列出两种不同方案。具体方案如下：方案一：用TDA2030A构成OTL功放电路。OTL功放采用单电源，有输出耦合电容，其原理图如图3-1所示。图3-1OTL功放电路图如图3-1所示电路中，是以集成电路TDA2030A为中心组成的功率放大器，具有失真小、外围原件少、装配简单、功率大、保真度高的特点。电路中D1、D2为保护二极管，C5为滤波电容

4、，C6为高频退耦电容；RP为音量调节电位器；IC即TDA2030A是功放集成电路；R1、R2、R3、C2为功放IC输入端的偏置电路，R4、R5、C3构成负反馈回路，改变R4大小可以改变反馈系数。C1为输入耦合电容，C4为输出耦合电容；在电路接有感性负载扬声器时，R6、C7可确保高频稳定性。方案二：用TDA2030A构成OCL功放电路。OCL功放形式采用双电源，无输出耦合电容，其原理图如图3-2所示。18图3-2OCL功放电路图如图3-2所示电路中，由于无输出耦合电容，该电路低频响应得到改善，属于高保真电路。双电源采用一次侧绕组成中间点接地、上下电压对称相等的变压器，经过整流滤波后构成18

5、V双电源，输出功率为20W。两只二极管起保护作用。方案三：用TDA2030A构成BTL音频功率放大电路。其原理图如图3-3所示。图3-3BTL功放电路图18如图所示，BTL功放是由两个相同的功放组成，输入信号互为反相。实际采用放大器的同向输入与反响输入，以保证输入信号互为反相，同时还应使两输入信号互为反相，同时还应使两输入信号的幅度相同，这样可以满足BTL的基本要求。电路中R4与R5对信号分压后衰减的倍数与A1的放大倍数正好相同，衰减后的信号通过R7加在A2的反相输入端。事实上是由两个运放完成了一路信号放大，实际测得输出电平高出一个集成电路的1.5倍，即原输入功率为20W的运放，现在输出

6、功率约为50W。但由于BTL的电路特点，选择集成电路时尽可能用参数一致的两个运算放电路，调整输入信号幅度，可通过输入正弦波用示波器观察两输入信号的幅度，这使调整R7使两输入信号的幅度相同，以保证在提高功率的同时尽可能减小非线性失真。较为复杂。通过对三种方案的比较我们可以看出，第一种方案无疑是比较好的方案，我们可以从以下几个方面作为依据选择第一种方案。按照第一种方案我们可以达到课程设计所要达到的要求，结果比较准确，受外界干扰较小，而且第一种方案的实现非常的简单，电路容易理解，实验容易进行，能够尽少的减小实验的成本，而且这种方案的主要器件有自我保护的措施，能够更好的保护实验器件，减少不必要的

7、损失。4设计原理与元器件功能说明4.1设计原理本电路主要由前置放大、音调控制、功率放大等部分组成，原理框图如图4-1所示。电路原理如图4-2所示。图4-1原理方框图18图4-2电路原理图4.2主要元器件的说明1.集成运放TDA2030ATDA2030A是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA2030A在内的几种。我们知道，