音频功率放大器课程设计

1、 梧 州 学 院 课程设计论文课程名称 模拟电子技术 . 论文题目 音频功率放大器设计. 系 别 电子信息工程系 . 专 业 电子信息工程 . 班 级 电本一班 . 学 号 201301902100 . 学生姓名 聪明的小强 . 指导教师 xxxx . 完成时间 2014 年 12 月题号一、作品测试二、课程设计论文总分满分10 30 10 103010100评分依据电路设计电路的调试及工作情况回答问题论文规范性设计原理简述及原理图测试结果及分析得分 目录第一章、 系统原理分析与设计任务31.1 功率放大器的基本原理31.2 设计任务3第二章、 设计方案分析4 2.1 TDA2030简介5 2

2、.2 主要单元电路62.3 所需元器件6第三章、 制作、调试过程与测量数据分析73.1制作、调试过程与测量数据分析83.2 作品展示93.3小结10 3.4参考文献10第一章 系统原理分析与设计任务1.1 功率放大器的基本原理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

3、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 设计任务设计一个音频功率放大器，声音信号可直接由话筒或线路输入。设计指标：（1）. 最大不失真输出功率：Po8W。（2）. 额定负载电阻：RL=8或4。（3）. 频带宽度：50HZ20KHZ。（4）. 非线性失真度：小于5。（5）. 具有音调控制功能第二章 设计方案分析2.1

4、 TDA2030简介 TDA2030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，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，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。TDA2030A功率放大管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

5、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。 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

6、地减流或截止，使自己得到保护。电路特点：1.外接元件非常少。2.输出功率大，Po=18W(RL=4)。3.采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。4.开机冲击极小。5.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。 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,通过查阅资料知道他的管脚分布为：汉字对着人，从左往右数为1 2 3 4 5 其中1为同相输入端2为反相输入端3为功率放大器的接地端4为功率放大器额的输出端5为功率放大器的电源线的接入端2.2主要单元电路设计2.3所需元件：第三章3.1 制作、调试过程与测量数据分

7、析1、利用原理图设计工具绘制原理图。当然，有些特殊情况下，如电路版比较简单，已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统，在PCB设计系统中，可以直接取用零件封装，人工生成网络表。2、手工更改网络表。将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上，没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。3、设置PCB设计环境。包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修

8、改。4、规划电路版。电路版的边框，包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm的螺丝可用6.58mm的外径和3.23.5mm内径的焊盘对于标准板可从其他板或PCB IZARD中调入。5、调入网络表文件和修改零件封装。也是原理图设计与印象电路版设计的接口，只有将网络表装入后，才能进行电路版的布线。在原理图设计的过程中，ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此，原理图设计时，零件的封装可能被遗忘，在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。当然，可以直接在PCB内人工生成网络表，并且指定零件封装。6、 布线。多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元

9、件，按住鼠标左键不放，拖住这个元件到达目的地，放开左键，将该元件固定。Prote在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件，然后旋转、展开和整理成组，就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后，使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。7、 布孔。假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区。对于大板子，应在中间多加固定螺丝孔。板上有重的器件或较大的插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔，有需要的话可在适当位置放上一些测试用焊盘，最好在原理图中就加上。将过小的焊盘过孔改大，将所有固定螺丝孔焊盘的网络定

10、义到地或保护地等。放好后用VIEW3D功能察看一下实际效果，存盘。(生成的PCB图)8、打印设置并制作电路板，然后焊接。9、通过测试完成此次波形图数据。3.2作品照片展示：3.3小结通过对此次音频功率放大器的制作，我更深一步的了解了TDA2030的有关作用并亲自付诸于实践完成了此次制作，虽然之前有失败过一次但我并未放弃，终于经过我的不懈努力终于成功了，那种快乐与成就感从未有过。同时我然的我深刻的认识到，以后对电路作品的制作应该时时刻刻怀着严谨的态度去对待，也让我深刻的感悟到，在大学里只是单纯的学习课本的理论知识是远远是不够的，我们更应该亲手去实践才能达到学习这门课程的目的，也为以后毕业找工作中增加成功的砝码。归根到底，此次制作的成功主要是老师的辛勤教导还有自己的不懈努力获得的，在以后的学习中我会以更饱满的状态去学习。3.3 参考文献【1】谢龙汉 鲁力 张桂东. 原理图与PCB设计及仿真. 电子工业出版社. 【2】杨欣 王玉凤 刘湘黔编. 电子设计从零开始. 清华大学出版社. 2005.10.01【3】西安交通大学电子学教研室编. 沈尚贤主编.