TDA2030集成功率放大器设计毕业设计（论文）word格式.doc

毕业设计论文tda2030集成功率放大器设计摘要：本设计所用的集成电路功率放大器由四片tda2030构成，左右声道各用两片tda2030。包含电源电路和音调控制电路。本设计中对多媒体有源音响的结构、电路形式和特说明，并对有源音响进行了组装和测试，实现了多媒体有源音响的电路设计。点、流行款式作了总体介绍，并重点介绍了有源功率放大器的设计过程和方法，分析了有源音响的电路原理，对重要的集成块tda2030的使用也作了详细介绍，并配以电路图给予tda2030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的重要因素，该集成功放的一个重要优点。关键词：声卡；信噪比；功率；失真度thedesignofintegratedcircuitsusedinpoweramplifiertda2030constitutedbythefourleftandrightchannelsofthetwowithtda2030.containsthepowersupplycircuitandtonecontrolcircuit.thedesignofmulti-mediaaudioactivestructure,formandcharacteristicsofthecircuit,madeageneraloverviewofpopularmodels,andfocusesontheactivepoweramplifierdesignprocessandmethodsofanalysisoftheactiveprincipleofaudiocircuit,theintegrationofimportanttda2030blocktheuseofdetailandwithgivencircuitdiagramshowsthattheactiveaudioassemblyandtestingcarriedouttoachieveamulti-mediaaudioactivecircuitdesign.tda2030isaverygoodperformanceofthepoweramplifiercircuit,themainfeatureisthehighrateofincrease,transientintermodulationdistortionofsmall,indozensofpopularpoweramplifierintegratedcircuit,theprovisionsoftransientintermodulationdistortionindicatorsonlytda2030includesseveralother.weknowthatthetransientintermodulationdistortionistodeterminethequalityofanimportantfactorinamplifier,whichintegratestheadvantagesofamajorpower.keywords:soundcard;signaltonoiseratio;power;distortion目 录摘要- 1目录-2第1章 功率放大器-11.1功率放大器简介1.2功率放大器的分类1.3功率放大器的性能指标1.4功率放大器电流放大的特点1.5典型功率放大器的介绍第2章 tda2030集成功率放大器设计方案论证-32.1功率放大器设计的要求及技术指标-4 2.2 功率放大器设计方案论证-42.3功率放大器设计内容-42.4功率放大器测试内容-4第3章 tda2030的主要参数 -4 3.1 集成功率放大器3.2tda2030简介-63.3 tda2030主要技术指标- 73.4 tda2030a的内部电路33.5 tda2030a 集成功放的典型应用4第4章 tda2030集成功率放大器整体电路设计- 7 4.1电路结构84.2整体电路图及工作原理 10第5章 tda2030集成功放焊接安装与调试-10 5.1 电路板的焊接与安装-11 5.2 电路板的测试-125.2.1 使用设备135.2.2 通电测试-13第6章 设计总结 -15第7章 致谢-16第8章 参考文献-16第一章 集成功率放大器1.1功率放大器简介利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是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永远是基极电流的倍，是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。1.2功率放大器的分类传统的数字语音回放系统包含两个主要过程：（1）数字语音数据到模拟语音信号的变换(利用高精度数模转换器dac)实现；（2）利用模拟功率放大器进行模拟信号放大，如甲类、乙类和甲乙类放大器。从1980年代早期，许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器，这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，这样的放大器通常称作数字功率放大器或者丙类放大器。1、甲类放大器甲类放大器的工作点设置在放大区的中间, 这种电路的优点是在输入信号的整个周期内三极管都处于导通状态, 输出信号失真较小（前面讨论的电压放大器都工作在这种状态）, 缺点是三极管有较大的静态电流icq , 这时管耗pc大, 电路能量转换效率低。 如图(a)2、乙类放大器b类放大器的主要特点是：放大器的静态点在(vcc，0)处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。在vi的正半周期内，q1导通q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当vi为负半波正弦波(如图虚线部分所示)，所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%)，但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是交越失真较大。即当信号在-0.6v 0.6v之间时， q1 q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。如图（b）3、甲乙类放大器ab类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。有效率较高，晶体管功耗较小的特点。如图（c）4丙类放大器丙类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或pcm数字信息变换成pwm(脉冲宽度调制)或pdm(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用pwm或pdm的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器，也称为开关放大器。具有效率高的突出优点.数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(lc)等四部分组成. 丙类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。1. 具有很高的效率，通常能够达到85%以上。 2. 体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。 3. 无裂噪声接通 4. 低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。 甲类、乙类和甲乙类放大器是模拟放大器，丙类放大器是数字放大器。乙类和甲乙类推挽放大器比甲类放大器效率高、失真较小，功放晶体管功耗较小，散热好，但乙类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而丙类放大器具有效率高低失真，频率响应曲线好。外围元器件少优点。甲乙类放大器和丙类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式。 1.3功率放大器的性能指标无论av放大器和hi-fi功放对功率放大器要求十分严格，在输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗和阻尼系数等方面都有明确要求。（一）、输出功率输出功率是指功放电路输送给负载的功率。目前人们对输出功率的测量方法和评价方法很不统一，使用时注意。1、额定功率（rms）它指在一定的谐波范围内功放长期工作所能输出的最大功率（严格说是正弦波信号）。经常把谐波失真度为1%时的平均功率称为额定输出功率或最大有用功率、持续功率、不失真功率等。很显然规定的失真度前提不同时，额定功率数值将不相同。2、最大输出功率当不考虑失真大小时，功放电路的输出功率可远高于额定功率，还可输出更大数值的功率，它能输出的最大功率称为最大输出功率，前述额定功率与最大输出功率是两种不同前提条件的输出功率3、音乐输出功率（mpo）音乐输出功率mpo是英文music power outpur的缩写，它是指功放电路工作于音乐信号时的输出功率，也就是输出失真度不超过规定值的条件下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。音乐输出功率可以用来评价功放的动态听音效果，例如在平稳的音乐过程后面突然出现了冲击性强的打击乐器声音，有的功放电路可在瞬间提供很大的输出功率给以力度感有使不完的劲；有的功放却显得力不从心底气不足。为了反映这瞬间突发性输出功率的能力可以用音乐输出功率来量度。4、峰值音乐输出功率（pmpo）它是最大音乐输出功率，是功放电路的另一个动态指标，若不考虑失真度功放电路可输出的最大音乐功率就是峰值音乐输出功率。通常峰值音乐输出功率大于音乐输出功率，音乐输出功率大于最大输出功率，最大输出功率大于额定输出功率，经实践统计，峰值音乐输出功率是额定输出功率的5-8倍。（二）、频率响应频率响应反映功率放大器对音频信号各频率分量的放大能力，功率放大器的频响范围应不底于人耳的听觉频率范围，因而在理想情况下，主声道音频功率放大器的工作频率范围为20-20khz。国际规定一般音频功放的频率范围是40-16 khz1.5db。（三）、失真失真是重放音频信号的波形发生变化的现象。波形失真的原因和种类有很多，主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。（四）、动态范围放大器不失真的放大最小信号与最大信号电平的比值就是放大器的动态范围。实际运用时，该比值使用db来表示两信号的电平差，高保真放大器的动态范围应大于90 db。自然界的各种噪声形成周围的背景噪声，而周围的背景噪声和演奏出现的声音强度相差很大，在通常情况下，将这个强度差称为动态范围，优良音响系统在输入强信号时不应产生过载失真，而在输入弱信号时，有不应被自身产生的噪声所淹没，为此好的音响系统应当具有较大的动态范围，噪声只能尽量减少，但不可能不产生噪声。（五）、信噪比信噪比是指声音信号大小与噪声信号大小的比例关系，将攻放电路输出声音信号电平与输出的各种噪声电平之比的分贝数称为信噪比的大小。（六）、输出阻抗和阻尼系数1、输出阻抗功放输出端与负载（扬声器）所表现出的等效内阻抗称为功放的输出阻抗。2、阻尼系数阻尼系数是指功放电路给负载进行电阻尼的能力。 1.4功率放大电流的特点对功放电路的了解或评价，主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。 1、为得到需要的输出功率，电路须选集电极功耗足够大的三极管，功放管的工作电流和集电极电压也较高。电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。由于电路中功放管工作状态常接近极限值，所以功放电流调整和使用时要小心，不宜超限使用。 2、从能耗方面考虑，功放输出的功率最终是由电源提供的，例如收音机中功放耗电要占整机的2/3，因此要十分注意提高电路效率，即输出功率与耗电功率的比值。 3、功放电路的输入信号已经几级放大，有足够强度，这会使功放管工作点大幅度移动，所以要求功放电路有较大的动态范围。功放管的工作点选择不当，输出会有严重失真。1.5典型功率放大器的介绍功率放大器有双电源供电的ocl电路（无输出电容），也叫乙类互补对功率大电路，也有单电源供电的otl电路（无输出变压器）。 单电源供电的otl电路，图中t1级组成前置放大器。它工作在甲类，r1,r2,re为它的偏置电路，t2和t3组成互补推挽电路输出级。双电源互补对称功率放大电路由于静态时输出端电位为零, 负载可以直接连接, 不需要耦合电容, 因而它具有低频响应好、 输出功率大、 便于集成等优点, 但需要双电源供电, 使用起来有时会感到不便, 如果采用单电源供电, 只需在两管发射极与负载之间接入一个大容量电容c2即可。 这种电路通常又称无输出变压器的电路, 简称otl电路通常ui=0时，只要适当调节r2,就可以使ic1,ub2和ub3达到所需的值，给t2,t3提供一个合适的偏置，并使k点电位uk=uc=vcc/2。 当有信号ui时，由于t1的倒相作用，在信号的负半周，t2导通,有电流流过负载rl,同时向c充电；在信号的正半周，t3导电，电容c通过负载rl放电。设下限频率为fl,电容c的大小满足c(510)/2flrl,则可近似认为电容c对信号短路，其两端的直电压近似为：uk=vcc/2。因此，t2,t3管的供电电压均为vcc/2，两管交替工作，负载rl上可得到完整的正弦波。理想情况下，uomaxvcc/2.实际在ui负半周期时，由于rc1的存在，造成本级推动电压ub2始终小于vcc,因此实际uomax=vcc/2-ibm2rc1-ube2。为提高输出电压幅度使其接近vcc/2,可采用带自举的互补推挽电路。图3-8-2中r3,c3为自举电路，c3为自举电容，有时功放输出也可用复合管。 第2章 tda2030集成电路功率放大器设计方案论证2.1给定条件及其性能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： 1、输出功率：10 20w（额定功率）；2、频率响应：20hz 100khz（3db）；3、谐波失真：1 (10w,30hz20khz)；4、输出阻抗：0.16;5、输入灵敏度：600mv（1000hz，额定输出时）本设计还有以下基本要求: 1.设计合适的电路结构. 2.计算元器件的参数值,选择相应的元器件. 3.用eda软件绘制电路原理图,标出所有的元器件的参数值. 4.给出基本的报表:bom. 2.3 设计方案论证 功率放大器的作用是给某些电子设备中换能器提供一定的输出功率，如：收音机中的扬声器、继电器中的电感线圈等。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出信号的非线性矢量尽可能小，效量尽可能高。 功率放大器作为放大电路的输出级, 具有以下几个特点: (1) 由于功率放大器的主要任务是向负载提供一定的功率, 因而输出电压和电流的幅度足够大; (2) 由于输出信号幅度较大, 使三极管工作在饱和区与截止区的边沿, 因此输出信号存在一定程度的失真; (3) 功率放大器在输出功率的同时, 三极管消耗的能量亦较大, 因此, 不可忽视管耗问题。功率放大器的电路形式从工作方式分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类等。 （1）甲类放大器的工作点设置在放大区的中间, 这种电路的优点是在输入信号的整个周期内三极管都处于导通状态, 输出信号失真较小（前面讨论的电压放大器都工作在这种状态）, 缺点是三极管有较大的静态电流icq , 这时管耗pc大, 电路能量转换效率低。 （2）乙类放大器的工作点设置在截止区, 这时, 由于三极管的静态电流icq =0, 所以能量转换效率高, 它的缺点是只能对半个周期的输入信号进行放大, 非线性失真大。 （3） 甲乙类放大电路的工作点设在放大区但接近截止区, 即三极管处于微导通状态, 这样可以有效克服乙类放大电路的失真问题, 且能量转换效率也较高, 目前使用较广泛。 （4）甲类、乙类和甲乙类放大器是模拟放大器，丙类放大器是数字放大器。乙类和甲乙类推挽放大器比甲类放大器效率高、失真较小，功放晶体管功耗较小，散热好，但乙类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而丙类放大器具有效率高低失真，频率响应曲线好。外围元器件少优点。甲乙类放大器和丙类放大器是目前音频功率放大器的基本电路形式。其特点是：a. 具有很高的效率，通常能够达到85%以上。 b. 体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。 c. 无裂噪声接通 2.4功率放大器设计内容1根据具体电路图计算电路参数 2选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。3了解有关集成电路特点和性能资料情况 4根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图5制作印刷线路板6电路板焊接、调试（调试步骤可以参考模拟电子技术实验指导书有关放大器测试过程7实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。2.5功率放大器测试内容注意：将输入电位器调到最大输入的情况。1测量输出电压放大倍数au 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1kh 70 mv（振幅值100mv），输出负载电阻分别为4和8。 2测量允许的最大输入信号（1kh）和最大不失真输出功率 测试条件：直流电源电压14v，负载电阻分别为4和8。 直流电源电压10v，负载电阻为8。 3测量上、下限截止频率fh和fl 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8。第3章 tda2030的主要参数 3.1集成功率放大器介绍集成功率放大器具有输出功率大、 外围连接元件少、 使用方便等优点, 目前使用越来越广泛。 它的品种很多, 本节主要以tda2030a音频功率放大器为例加以介绍, 希望读者在使用时能举一反三, 灵活应用其它功率放大器件。 3.2 tda2030a简介 tda2030a是目前使用较为广泛的一种集成功率放大器, 与其它功放相比, 它的引脚和外部元件都较少。tda2030a是sgs公司生产的单声道功放ic，该ic体积小巧，输出功率大， 静态电流小（50ma以下）；动态电流大（能承受3.5a的电流）；负载能力强，既可带动4-16的扬声器，某些场合又可带动2甚至1.6的低阻负载；音色中规中举，无明显个性，特别适合制作输出功率中等的高保真功放。 tda 2030 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tda 2030 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tda 2030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tda 2030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 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20w，而tda 2030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tda 2030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4时输出14瓦功率（失真度05）；在电源电压 16v，负载电阻为4时输出18瓦功率（失真度05）。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。tda 2030只有五只引脚，正电源、负电源、正向输入、反向输入和输出。tda 2030的散热片是和负极连通的，用双电源供电时，散热片千万不要和地线短路。tda 2030引脚排列及功能图如图3.1所示 散热片是和负极连通的，用双电源供电时，散热片千万不要和地线短路。 用双电源供电可以更加充分的发挥tda2030的效能，双电源供电时，交流声纹波正负互相抵消，即使只用220uf的滤波电容也很难听到交流声，为了改善低音效果，滤波电容不能小于1000uf，选用2200uf比较合适。如果还要选取更大的滤波电容则没有意义，相反，会使开机、关机、短路冲击电流更大，容易损坏元件。 tda2030极限参数 表3.1 tda2030极限参数 参数名称极限值 单位电源电压(vs18 v差分输入电压(vdi)15 v峰值输出电流(io)3.5 a耗散功率(ptot)(vdi20 v工作结温(tj)-40-+150存储结温(tstg)-40-+150 注意事项：tda2030具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40v的话，那么在5脚与电源之间必须插入lc滤波器，以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。热保护：限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载（甚至是长时间的），或者环境温度超过时均起保护作用。 与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况，po=（当然还有ptot）和io就被减少。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。 装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260，12秒。 虽然tda2030所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。图 3.1 tda2030引脚排列及功能tda 2030只有五只引脚，正电源、负电源、正向输入、反向输入和输出。tda 2030的散热片是和负极连通的，用双电源供电时，散热片千万不要和地线短路。3.3 tda2030主要技术指标、参数见下表。 参数名称符号单位参数最小典型最大测试条件电源电压vccv+、- 6+- 18静态电流iccma4060vcc=+-18,rl=4欧输出功率pow1214rl=4,thd=0.5%w89rl=8,thd=0.5%频响bwhz10140kpo=12w,rl=4,输入阻抗rim0.55开环，f=1khz谐波失真thd%0.20.5po=0.1-12w,rl=4tda2030市场上有一些伪品，可用以下方法判断芯片真伪及其性能参数是否正常。（1）电阻法正常情况下tda2030各脚对脚阻值见表5.3.3。表5.3.3 tda2030各脚对脚阻值引脚阻值黑表笔接脚4k4k03k3k红表笔接脚018k3k以上数据是mf-500型万用表用r1k档测得，不同表阻值会有区别，但趋势会一致。（2）电压法将tda2030接成otl电路，去掉负载，脚用电容对地交流短路，然后将电源电压从036v逐渐升高，用万用表测电源电压和脚对地电压，若tda2030性能完好，脚电压应始终为电源电压得一半。否则说明该芯片为伪品或残次品。说明电路内部对称性差，用作功率放大器将产生失真。3.4 tda2030a的内部电路如图所示(其中vd为二极管)。 tda2030a使用于收录机和有源音箱中, 作音频功率放大器, 也可作其它电子设备中的功率放大。 因其内部采用的是直接耦合, 亦可以作直流放大。 主要性能参数如下: 电源电压 ucc318 v输出峰值电流 3.8 a输入电阻 0.8 m静态电流 80 ma（测试条件: ucc =18 v）电压增益 30 db频响bw 0140 khz在电源为18 v、 rl=4 时, 输出功率为14 w。3.5 tda2030a 集成功放的典型应用 1） 双电源（ocl）应用电路 图 8.12 电路是双电源时tda2030a的典型应用电路。 输入信号ui由同相端输入, r1、 r2、 c2构成交流电压串联负反馈, 因此, 闭环电压放大倍数为 为了保持两输入端直流电阻平衡, 使输入级偏置电流相等, 选择r3=r1。 v1、 v2起保护作用, 用来泄放rl产生的感生电压, 将输出端的最大电压钳位在（ucc+0.7 v）和由tda2030a构成的ocl电路（-ucc -0.7 v）上。c3、c4为去耦电容, 用于减少电源内阻对交流信号的影响。 c1、 c2为耦合电容。 2） 单电源（otl）应用电路 对仅有一组电源的中、 小型录音机的音响系统, 可采用单电源连接方式, 如图8.13所示。 由于采用单电源供电, 故同相输入端用阻值相同的r1、 r2组成分压电路, 使k点电位为ucc/2,经r3加至同相输入端。 在静态时, 同相输入端、 反向输入端和输出端皆为ucc/2。 其它元件作用与双电源电路相同。由tda2030a构成的单电源功放电路第4章 tda2030集成功率放大器整体电路设计4.1电路结构该电路是由前置输入级、中间级和输出级三部分组成的。前置输入级是由集成运放1/4pc324c组成的源级输出器，它具有输入阻抗较高而输出阻抗较低的特点。 中间级是由集成运放1/4pc324c以及由r4、r5、r6；c4、c5、c6；rw2、rw3、组成的选频网络一起构成的电压并联负反馈式音调控制放大电路。它具有高低音提升或衰减功能。其工作原理如下：输入信号通过c4耦合，分两路输入运放，一路由r4、c4、rw3输入到5反相端。集成运放b输出端经过r6、c5反馈到反相端，形成电压并联反馈；另一路由rw2、c6、 r5、输入到反相端。在此电路中，选频网络中电容量较大的c4、c5对高频信号（高音）可看作短路，电容量叫小的c6对低频信号(低音)可看作开路，所有这些电容对中频信号（中音）可认为开路。根据反相比例运算关系可知，当rw2、rw3滑臂在中点时，放大倍数为-1。当rw3滑点在a端，c4被短路，c5、rw3并联与r6串联后阻抗增加，对低频信号来说负反馈增强，增益下降，其低音衰减过程，当rw2滑至c处，r5、r6和r3并联后的阻抗减小，对高频信号负反馈削弱，增益提高，对高音起提升作用；在d点，r5、c6与r6并联后的阻抗减小，并联后阻抗减小,对高频信号负反馈增强，对高音起衰减作用。 输出级是功率放大器，它由集成运放tda2030和桥式整流电路组成，其中组件c8、r9为电源退耦电路。4.2 整体电路图及工作原理 双电源供电btl音频功率放大器 工作原理: 用两块tda2030 组成如图1所示的btl功放电路，tda 2030（1）为同相放大器，输入信号vin通过交流耦合电容c1馈入同相输入端脚，交流闭环增益为kvc1r3 / r2r3 / r230db。r3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。tad 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由tda 2030（1）输出端的u01 经r5、r7分压器衰减后取得的，并经电容c6 后馈给反相输入端脚，它的交流闭环增益kvcr9 / r7/r5r9/r730db。由r9r5，所以tda 2030（1）与tda 2030（2）的两个输出信号u01 和u02 应该是幅度相等相位相反的，即： u01uinr3 / r2 u02u01r9 / r5 r9r5 u02 u01因此在扬声器上得到的交流电压应为： uy? u01 -（ -u02） 2u01 2u02扬声器得到的功率 py 按下式计算：py 4 pmono btl 功放电路能把单路功放的输出功率（pmono）扩展4倍，但实际上却受到集成电路本身功耗和最大输出电流的限制，该电路若在vs14v工作时，po28w。 若在vs16v或18v（tda 2030a）工作时，输出功率会增加，但调试中应密切注视两块电路输出端（脚 ）的直流电平，它们对地的电平都近似为零，图 1为btl 功放电路了保护扬声器不被烧坏，通常要在扬声器回路中串联快速熔断丝。btl电路元件清单（单声道）电容：1f1 22f2 0.22f2 2200f2 0.1f2 电阻: 22k5 6802 11w2 二极管:1n40014 1n40044 电位器: 22k单电源供电音频功率放大器 单电源供电音频放大电路是典型应用电路， 由一块tda 2030和较少元件组成单声道音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等突出的优点。特别是集成块内部设计有完整的保护电路，能自我保护。第五章 tda2030集成功放焊接安装与调试5.1 电路板的焊接与安装一般先装低矮、耐热的元件，最后装集成电路。应按如下步骤进行焊接与安装：（1）清查元器件的数量及质量，并及时更换不合格的元件；（2）由孔距确定元件的安装方式，电阻器采用卧式安装，涤沦电容器、电解电容器采用立式安装，并都要求紧贴电路板。（3）插装ic1、ic2务必小心，脚全部插进后再焊接，并注意与散热器的孔位吻合。各焊点加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、假焊及短路，焊后剪去多余引脚，并检查所有焊点，确认无误后方可通电测试。同时还要注意电源变压器初、次级与开关及电路板的接线，不得有误，ic1、ic2用自攻螺丝与散热器相连。具体步骤如下:先安装电阻和跳线，电阻全部为五环金属膜电阻，接着是四个22u/25v和两个10u/50v的电容，电容为日化工电解电容。还有四个0.1u以及两个1u的汤姆逊金属化cbb无极性电容。虽然这些电容较普通电容贵上不少，但高品质的电容换来的是稳定的性能以及较高的信噪比，声音更加圆润顺耳，接着焊tda2030a,一共用了四个tda2030a，每两个组成一个通道的btl电路。剩下的是电源部分的元件，先装上4a/600v的整流桥堆。桥堆的引脚比较粗大，散热极快，烙铁的功率要足够，不然焊接不牢固。然后是8a大电流电源接线座，采用电源接线座可以方便拆卸以及换接不同的电源。也可以不要电源接线座，直接将线焊在板子上最后装上去的是两个3300u/25v的nichicon滤波电容，也是这个板子上最高的建筑物了，高度将近40mm，接下来焊接nichicon电容.这样一块完整的电路板就焊好了.注意散热片是和负极连通的，用双电源供电时，散热片千万不要和地线短路。 用双电源供电可以更加充分的发挥tda2030的效能，双电源供电时，交流声纹波正负互相抵消，即使只用220uf的滤波电容也很难听到交流声，为了改善低音效果，滤波电容不能小于1000uf，选用2200uf比较合适。如果还要选取更大的滤波电容则没有意义，相反，会使开机、关机、短路冲击电流更大，容易损坏元件。5.2 电路板的测试5.2.1 使用设备1.稳压电源 2.低频信号发生器3.双踪示波器 4. 晶体管毫伏表5.失真度测试仪 6. 常用工具一套5.2.2 通电测试全部元器件及插件焊接完后，经过认真仔细检查后方可通电测试，用万用表直流电压档测量正、负电源应是18v左右，发光二极管d5发光，接上音柱后，手触碰输入端in1、in2，应有较强的感应信号，说明电路正常。如没有较强的感应信号，说明功放电路没有工作，需进一步检查ic1、ic2、ic3及周边元器件安装焊接是否正常。 将低频信号低频信号发生器的正负接入设计电路的输入两端，从而给定输入信号。晶体管毫伏表并联于输于输入端，测出输入值。将万用表调至电压档，并并联于输出负载两端，从而测出输出电压。将双踪示波器并联与输出端，观测出波形的变化。第6章 设计总结本设计中对多媒体有源音响的结构、电路形式和特点、流行款式作了总体介绍，并重点介绍了有源功率放大器的设计过程和方法，分析了有源音响的电路原理，对重要的集成块tda2030a的使用也作了详细介绍，并配以电路图给予说明，并对有源音响进行了组装和测试，实现了多媒体有源音响的电路设计。 这次设计我个人认为是比较成功的。首先，上机试音，发现其效果不错，中音不俗，低音不错，高音一般，失真较小，能过满足一般的听觉需求；其次，我们所做的功放板在元件位置的摆放、元件焊点的焊接以及板块的整体布局等方面，还是达到了不错的效果，线条的走向还算不错，加了三四条跳线。最后，我们的整机测试的技术指标也符合所给定的要求。这是我们第一次通过自己设计电路、仿真、购买元件、焊接装配调试而做出的成果，不紧加深巩固了模电基础知识，也学到了许多课本上没有的知识。 电路的特点就是在相同的电路的特点就是在相同的供电电压下，可以得到较普通功放两倍以上的输出功率。该电路在调试中显得比较简单，不存在令我