《电子工程设计》 音响放大器电路 实验设计

1、 电子工程设计（一）综合实验模拟部分适用班级：自Z09 学时数：6学时指导教师： 音响放大器电路一、实验目的：知识点：（信号产生电路（选作）+放大电路+功率放大电路+直流稳压电源电路模拟电子技术综合实验注重实验的基础性、验证性、综合性、设计性和探索性。因为学时紧张，学生要充分预习。能力方面：主要锻炼学生以下几方面能力：根据给出电路图，读懂电路原理，会照图正确连接电路；不理解的内容，学生会主动查阅资料；会使用基本仪器仪表测量和调试电路。由于电子工程训练采用的是温度检测系统，是检测缓慢变化信号的系统，为了与之互补，模拟电子技术实验采用放大交流信号的方式。学习思路：1.认识基本电子元器件：二极管、三

2、极管、运算放大器（LM324,uA741）、功率放大器（TDA2030）、三端稳压器（7805,7905，7809,7909,7812,7912）。预习这些元器件的管脚功能、典型电路、电路工作原理。2.学会使用常用仪器仪表：万用表，信号发生器，双踪示波器；认识试验箱。（0.5学时）3.用集成运算放大器组成放大电路的方法。（2学时）4.掌握集成功率放大电路的用法。（2学时）5.掌握RC正弦波振荡电路的工作原理、频率的调整和测量方法。（1学时）6.掌握用三端稳压器构成直流稳压电源的方法。（1学时）注：根据学时要求，可以简化5为用信号发生器，或者6用试验箱的直流稳压电源。进行实验之前，以上内容都需要

3、预习。凡是没有完成预习的不准参加实验。只能重修。下面有一些参考电路，请同学们自己查阅其它资料，搜索一些其它信息。开拓视野。三、实验内容与要求（参考）（一）、认识基本半导体元器件1.认识二极管、三极管（9013）、运算放大器（LM324,uA741）、功率放大器（TDA2030）、三端稳压器（7805,7905，7809,7909,7812,7912）等元器件。以下为部分元器件的管脚图。 Lm324 op07（uA741）tda20301脚是正向输入端 2脚是反向输入端 3脚是负电源输入端 4脚是功率输出端 5脚是正电源输入端。 2.查阅相关资料了解这些芯片的用法。（附1：各种芯片的说明书）（二

4、）、各种仪器仪表的使用1.学习使用示波器、信号发生器。（查阅相关资料，了解这些仪器的使用方法，或者到实验室预习）2.用示波器直接测量信号发生器的信号，学习仪器的使用方法。（三）、信号产生电路RC正弦波振荡电路如图（选作）看模拟电子技术实验部分。（四）、交流信号放大电路电路如图所示：C12R1110k1F10k2312VR1275kA14111C1110F输入C13C14RP1110k10F14LM32410k1.理解单电源放大电路的组成原理。2.通过调节电阻R12来调节电路的放大倍数。3.用示波器观察电路的输入输出波形（五）、功率放大电路用TDA2030制作的有源功放电路图TDA2030是德律

5、风根生产的音频功放集成电路，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构,它外接元件非常少，价格实惠,输出功率大，Po=18W(RL=4)。电源电压为618V。输出电流大，谐波失真和交越失真小（14V/4欧姆，THD=0.5%）。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）以及负载泄放电压反冲等。是许多电脑有源音箱所采用的Hi-Fi功放集成块。其接法分单电源和双电源两种：1.单电源接法2.双电源接法1.输入信号发生器信号，观察输出信号的幅值，得出放大倍数。2.用mp3或者是手机的耳机作为输入信号，听输出声音。（六）、直流稳压电源

6、电路如图所示为双极性对称稳压电源电路，它采用两只三端稳压器，7812和7912构成的简单实用的对称型正负稳压电源。该电源输出电压为12V，输出电流最大为l.5A。对7812和7912的选择，力求性能参数尽量对称。正、负三端稳压器均要加装合适的散热器。 正负12V电源电路图： 多路输出直流稳压电源电路图：这几部分电路组合在一起，可以组成一个音响放大器电路，总原理图附2所示。附1：几种芯片的说明书lm324LM324引脚图简介： LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源

7、下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算 HYPERLINK /view/907765.htm t _blank 放大器有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图。 参数描述： 运放类型:低功率 放大器数目:4 带宽:1.2MHz 针脚数:14 HYPERLIN

8、K /view/3843916.htm t _blank 工作温度范围:0C to +70C 封装类型:SOIC 3dB带宽增益乘积:1.2MHz 变化斜率:0.5V/s 器件标号:324 器件标记:LM324AD 增益带宽:1.2MHz 工作温度最低:0C 工作温度最高:70C 放大器类型:低功耗 温度范围:商用 电源电压 最大:32V 电源电压 最小:3V 芯片标号:324 表面安装器件:表面安装 输入偏移电压 最大:7mV 运放特点:高增益频率补偿运算 逻辑功能号:324 额定电源电压, +:15V LM324的特点： 1.短路保护输出 2.真差动输入级 3.可单电源工作：3V-32V

9、4.低偏置电流：最大100nA 5.每封装含四个运算放大器。 6.具有内部补偿的功能。 7.共模范围扩展到负电源 8.行业标准的引脚排列 9.输入端具有静电保护功能 行情分析：据华强北中国电子市场价格指数网统计：LM324平均报价0.22元/PCS。各商家报价有一定的差异，最低0.16元/PCS，最高0.3元/PCS。在华强北电子市场中，LM324最近价格在0.2-0.3元/PCS之间波动，大部分时候集中在0.2-0.22元/PCS之间。主流的品牌是ST、TI和国产品牌，在价格上，国产品牌和国外品牌差异不大，而市场中，国产品牌占主要地位。 下图即为最近华强北市场LM324价格走势： HYPER

10、LINK /image/0d729944832dd402500ffe01 o 查看图片 t _blank uA741资料uA741资料:仙童uA741通用高增益运算通用放大器,早些年最常用的运放之一.应用非常广泛,双列直插8脚或圆筒8脚封装。工作电压22V,差分电压30V,输入电压18V,允许功耗500mW.其管脚与OP07（超低失调精密运放）完全一样，可以代换的其他运放有uA741,uA709,LM301,LM308, LF356,OP07，op37,max427等，说明一下uA741 通用放大器,性能不是很好,但满足一般需求，因为他太老了，下面给出这一系列产品的引脚图tda2030基本介绍

11、： HYPERLINK /image/f29faa8fc90badfdf01f36d7 o 查看图片 t _blank TDA2030A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。如图1所示，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，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。 HYPERLINK /view/3784.htm t _blank 意大利SGS公司、 HYPERLINK /view/2398.htm t _blank 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

12、异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。 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。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）以及负载泄放电压反冲等。 6.TDA2030A能在最低6V最高22V的电压下工作在19V、8阻抗时能够输出16W的有效功率，THD0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。 引脚情况：1脚是正向输入端 2脚是反向输入端 3脚是负电源输入端 4脚是功率输出

13、端 5脚是正电源输入端。 极限参数： TDA2030极限参数参数名称极限值单位电源电压(Vs)18V输入电压(Vin)VsV差分输入电压(Vdi)15V峰值输出电流(Io)3.5A耗散功率(Ptot)(Vdi)20V工作结温(Tj)-40-+150存储结温(Tstg)-40-+150注意事项：1.TDA2030A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，二极管限压（5脚因为任何原因产生了高压，一般是喇叭的线圈电感作用，使电压等于电源的电压）以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。 2.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。 3.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