课程设计实验报告-音响放大器的设计

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1、一实验目的一设计目的1.了解集成功率放大器内部电路工作原理。2.掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。3.掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术。二设计任务设计一个音响放大器，要求具有前置放大，音调输出控制，功率放大输出。二方案选择一音响放大电路的设计方案的选择与比较论证:音响放大电路设计由三部分组成:混合前置放大模块，音调输出控制模块，功率放大模块。混合前置放大模块作用是将磁带放音机输出的音乐信号混合放大。音调输出控制模块作用是主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。功率放大模块作用是给音响放大的负载（扬声器）提供一定的

2、输出功率。(一)混合前置放大模块比较论证与选择(二)音调输出控制模块比较论证与选择(三)功率放大模块比较论证与选择功率放大器可以选择芯片很多，经过比较觉的TDA2030A和TDA2040还可以。（1）TDA2030TDA2030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TDA2030在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。TDA2030集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根

3、据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少

4、的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。TDA2030在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。(2)TDA2040TDA2040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。该集成电路在32V电源电压下，RL=4Ω时可获得22W的输出功率。广泛

5、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。电路特点：1.单列5脚直插塑料封装，仅5只引脚。2.外接元件非常少。3.输出功率大，Po=22W(RL=4Ω)。4.采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。5.开机冲击极小。6.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以

6、及负载泄放电压反冲等。综上所述:TDA2030外围电路少，输出功率大，而且电源电压V普通电源足够用，而且TDA2030在市场销售比较多易购买成本也比较低，适合要求不太高用户。所以我们这次设计选择TDA2030A芯片。三设计要求及技术指标一设计要求设计一款额定输出功率为5~20W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。具有音调控制，音量控制，等功能。二性能主要指标：1.输出功率：5~20W（额定功率）；2.频率响应：20Hz~100kHz（≤3dB）；3.谐波失真：≤1％(10W,30Hz~20kHz)；4.输出阻抗：

7、≤0.16Ω；5.输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时）；6.音调控制特性1kHz处增益为0dB，100Hz和10kHz处有±12dB的调节范围，≥+20dB；7.负载阻抗；8.输入阻抗；四设计原理(一)混合前置放大器混合前置放大器的作用是将磁带放音机输出的音乐信号与电子混响后的声音信号混合放大，其电路如图A2所示。这是一个反相加法器电路，输出与输入电压间的关系为式中，为话筒放大器输出电压；为放音机输出电压。音响放大器的性能主要由音调控制器与功率放大器决定。1.前置放大器的功能任何功率放大器总是要将节目源输入的信号进行放大，然

8、后输出给扬声器。节目源的种类有多种多样，如：传声器、收音头、电唱机、录音机（放音磁头）、线路传输以及新近出现的CD唱机等。这类节目源设备的输出信号电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏，甚至1～