模拟电路课程设计报告-OTL功率放大器设计报告

1、口壬-TTT院（系）电子工程专业电子信息工程学生姓名学课程设计任务书号设计题目OTL功率放大器设计内容及要求：1、采用全部或部分分立元件电路设计一种音频功率放大器。2、额定输出功率 P> 10W。3、负载阻抗R=8 Q。4、失真度W 3%。指导教师（签字）：年月日教研组长（签字）年月日内容摘要音频功率放大器电路是音响系统中不可缺少的重要部分， 其主要任务是将音 频信号放大到足以推动外接负载， 如扬声器、 音响等。功率放大器的主要要求是 获得不失真或较小失真的输出功率， 讨论的主要指标是输出功率、 电源提供的功 率。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。 OTL

2、功率放大器，它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能指标较高等优点，也 是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。本设计所用的集成电路功率放大器主要有 TDA2030a勾成，TDA2030a是一块性能 十分优良的功率发大集成电路， 其主要特点是上升速率高、 瞬态互调失真小， 内 部设有过热保护，外围电路简单，可以做 OTL使用，也可做OCL使用。关 键字：OTL功放、OCL功放目录课程设计任务书内容摘要一、设计任务和要求 5二、总体方案设计 52.1 电路设计方案 52.11 集成功率放大器的选择 52.12 TDA2030A 简介 52.13 TDA2030A 集成

3、功放的典型应用 62.14 单电源供电音频功率放大器 72.2 电路图 8三、电路仿真 83.1 电路仿真测试 83.2 器件选择 9四、电路的安装与调试 94.1 电路板的焊接与安装 94.2 电路板的测试 10五、总结 10六、参考文献 11、设计任务和要求1、采用全部或部分分立元件电路设计一种音频功率放大器。2、额定输出功率 P> 10W。3、负载阻抗R=8 Q。4、失真度W 3%。、总体方案设计2.1电路设计方案2.11集成功率放大器的选择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。TDA2030A是一块性能十分优良的功率放大集成电路。2.

4、12 TDA2030A 简介TDA2030A 是目前使用较为广泛的一种集成功率放大器，与其他功放相比，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 欧德扬声器，某些场合又可以带动 2欧甚至1.6欧的低阻负载；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。TDA2030A集成电路的输出功率大，而保护性能较为完善。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TDA2030A的输出功率却能

5、达 18W另一 方面，大功率集成电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TDA2030A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，集成块性能自动地减流或截止，使自己得到保护。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，这就给使用带来了不少方便。TDA2030a在电源电压土 14V,负载电阻4欧输出14瓦功率（失真度w 0.5%）;在电源 电压土 16V,负载电阻4欧时输出18瓦功率（失真度w 0.5%）,只有五只引脚，正电源、负 电源、正向输入、反向输入和输出。TDA2030A的散热片是和负极连通

6、的，用双电源供电时，散热片千万不要和地线短路。TDA2030A主要技术指标、参数见下表。称符号单位I典取鳩试条件电源市VccV+- IB流locmA4060VCC=+-13,RL=4 瞰输出功率FoM214RL=4.THO=0.5% wr aRL=81THD=0.5%频响r BWHz10140kPo=12w,RL=4,输入阻抗R|M0.55开环.f=1 kHz谐波氏宾THD%0.20.5Po=0,V12W.RL=4TDA2030A极限参数见下表。参数名称极限值单位电源电R(VS±18 V签分输入电JT.(Vdi)±15 V峰值输出电流I®3. 5 A耗散功率(Pt

7、ot) (Vdl20 ¥T作结温(T j)-40ti呂此ff储结温(T百tg)-40-+150 r2.13 TDA2030A集成功放的典型应用(1)双电源(OCL应用电路下图电路是TDA2030A的典型应用电路。输入信号ui由同相端输入，R1、R2、C2构成片打=1十一 =33氏工为了保持R3=R1 VI、V2起保护作用，用来泄UCC+0.7)和(-UCC-0.7 )上。C3 C4C1、C2为耦合电容。交流电压串联负反馈，因此，闭环电压放大倍数为 两输入端直流电阻平衡，使输入级偏置电流相等，选择 放RL产生的感生电压，将输出端的最大电压钳位在( 为去耦电容，用于减少电源内阻对交流信号

8、的影响。"TI0.1 jif4RUGUlOOkflIDA +取斗帕I+pFK点电UCC/2。(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，如下图所示。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 其他元件作用与双电源电路相同。由TDA2030A构成的OTL电路2.14单电源供电音频功率放大器单电源供电音频放大电路，由一块TDA2030A和较少元件组成单声道音频放大电路、置调整方便、性能较好。因此，我们采用TDA2030A设计单电源音

9、频功率放大器。2.2电路图OTL功放的形式：采用单电源，有输出耦合电容。c+EclIc,d_ C100 H辽 0J pFjHF-22 pF1_T51Am+TDA +2O30AirN4001ir22W pF150kn¥01鳥】由TDA2030A构成的单电源功放电路三、电路仿真3.1电路仿真VCC12VVCC °±佥hCKoy-AC82.S1FCfr 10Cul-1C0LQC2:*W0i】F H>B1-U1 W-1D07G3-dH7 2inFl#A2030 从一 d.7kQ _: 1WfcO1U400!:i22urIDCl*225 FZZCFIDU 2000 H

10、z输出波形3.2器件选择集成功率放大器TDA2030A 个电阻100 K Q三个、150K Q个、4.7 K Q个1 Q个 滑动变阻器22 K Q个电容22uF 两个、2.2uF 一个、O.luF 个、1OOuF 个、0.22uF 个、2200uF 个二极管IN4001两个扬声器8欧四、电路的安装与调试4.1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，涤纶电容器、电解电容器采用立式安装，并都要求紧贴电路板。（3）插装元件务必小心，脚全部插进后再焊

11、接。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。4.2电路板的测试全部器件及插件焊接完后，经过认真检查后方可通电测试。先将直流电源12V接+Vcc,用测试电路有没有短路。 若没短路，将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。将双踪示波器分别与输出端和输入端并联，观察波形变化。五、总结为期一个星期的课程设计已经结束，在这一星期的学习、设计、焊接过程中我感触颇深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试； 熟悉了常用的仪器仪表；了解了电路的连接、焊接方法；以及如何提高电路的

12、性能等等。其次，这次课程设计提高了我的团队合作水平，使我们配合更加默契，体会了在接好电路后测试出波形的那种喜悦。在实验过程中，我们遇到了不少的问题。比如：波形失真，甚至不出波形这样的问题。 在老师和同学的帮助下，把问题一一解决。实验中暴露出我们在理论学习中所存在的问题， 有些理论知识还处于懵懂状态，老师们不厌其烦地为我们调整波形，讲解知识点。设计电路，还要考虑到它的前因后果。什么功能需要什么电路来实现。另外，还要考虑它的可行性，实用性等等。这样，也提高了我的分析问题的能力。课程设计中使用了 multisim仿真软件，对集成功率放大器 TDA2030A组成的OTL放大电路进行仿真。 使用 multisim 仿真该电路， 能够很好学习 TDA2030A 组成的 OTL 放大电路， 对电路的分析和数据的运算都变得简单明了。输入、 输出波形可以直接进行对比， 加快对电路的理解。学会 multisim 仿真软件的使用方法也是这次课程设计的收获之一。在课程设计 过程中我也遇到电路设计、元件选择出错和软件编排有误等问题， 无法完成仿真。 对此，我 与同学、老师进行讨论， 并且查找相关书籍， 使用互联网搜索相关资料来解决。最终完成了 此次课程设计。总之