基于TDA2030A集成电路的音响放大器

基于TDA2030A集成电路的音响放大器摘要在传统的放大器设计之中，我们发现了一些设计缺陷，导致放大后的声音的音色不太好，并且当音质控制旋钮调高后失真度比较高。并且有些设计跟不上时代，操作繁琐，难以上手，得到的声音音质也不太好。现在就其中的一些设计缺陷，结合所学的现代电子技术，采用一种集成电路，制作处一款音响放大器。我们为了要设计出这款放大器，最必要的就是要了解它的工作原理及各组成部分。首先，要知道整个音响放大器最主要是由前级放大电路、音频控制电路和功率放大电路，最完整的音响当然还应当有电源和扬声器了。再就是要知道各个电路又有哪些部分。在下面的论文中，会详细介绍其电源电路的设计、电源整流电路、电源滤波电路，前置放大器的电路设计、功率放大器的电路设计，并且会进一步介绍用哪些元件可以实现该部分应该实现的功能以及各个元件的作用。然后就是焊电路和预计该音响放大器各个技术指标应该达到什么样的程度。最后，再对完工的音响电路板的各个参数包含有：有效频率、额定输出功率、总谐波失真等进行调试。调试完成后，结果表明，我们所作的放大器的各个重要指标参数都达到了要求，说明这款音响放大器的性价比很高，播放的效果也十分的好。关键词：音响放大器；电源；前置放大器；功率放大器

目录TOC\o"1-3"\h\u1绪论 绪论音响放大器的介绍音响放大器的工作原理今天我们见到的各种音响设备是经过很长一段时间发展而来的。从六十年代的不成熟开始，经过七十年代和八十年代的进一步的发展，音响放大器的发展可以说是已经非常完善了。在随后的这些年里，相继又产生了很多的高级音响。现在来看，数字化、集成化、微型化已经是音响放大器的标准特点了。音响放大器一般是由语音放大器（话筒）、前置放大器、音频控制电路以及功率放大电路组成。由于设计应该满足不仅可以接通话筒以输入音源，还应该可以接入手机、mp3等的音源播放设备，并且还要有对音源进行调控的电路，最终通过扬声器将处理放大后的声音播放出来，但是在此次设计中，考虑到材料等问题，设计中我将音源输入端设定为只允许音源播放设备接入，所以去掉了话放（话筒）这个模块。所以，此次音响放大器的毕业设计由前置放大器模块、音频控制电路模块、功率放大器模块以及扬声器构成。下面展示一款现代的音响放大器：INCLUDEPICTURE\d"/n12/jfs/t3196/29/1040067208/256200/8d046c54/57c504bfN3d5fa34a.jpg!q70.jpg"\*MERGEFORMATINET图1现代音响放大器首先，放大器的作用都是将输入的信号按照人的意图去放大。就话放而言，是为了将对话筒输入的音源进行不失真的放大。由于话放的输出信号是比较小的（一般为5mV），但是输出阻抗比较大（一般为20KΩ），但是也有低输出阻抗的话筒。但是总的要求是输入阻抗要远大于话筒的输出阻抗。由于本次设计没有此模块，所以不过多讨论。其他的部分电路及元件的作用将在论文的下面部分进行讨论。图2音频电路的组成框图就整体而言，音响放大器是由两个音频电路组成，可以分别控制两个声道来实现不同的播放效果，但是一般没有特殊要求或者是日常使用，音响放大器的两个音频电路是由相同的元件以及相同的电路组成。可以将其安装至一个音响盒中，也可以安装至不同的音响盒中。如图2所示就是音频电路的组成架构音频控制电路之前的不成称为前置放大器部分，音质控制电路之后的称为功率放大器部分。因为此次设计中两个音频电路设计是一样的，接下来就其中一路来进行介绍。音响放大器的作用就是将输入的音源进行人为设定倍数的放大。放大的元器件又有几种，这里介绍两种:1）三极管的放大作用：由于声音的本质就是由频率和整幅不同的波叠加组合而成，对于三极管而言，它又有场效应和电流控制的特性，所以我们可以利用三极管的特性将音源信号放大。三极管是由集电极、基极、发射级组成的，并且流经基极的电流控制着流经集电极的电流（集电极的电流时基极电流的n倍），n就是三极管放大作用的放大倍数（一般放大倍数几十、几百不等）。如图3为某种三极管实物图。图3三极管的原理图假设流经基极的电流很微小，经过挑选合适的三极管放大，也可以得到预期的放大效果。这就是三极管的放大作用。由于音响放大器中的放大次数有好几次，所以可以通过叠加几次放大来得到功率放大的效果。运算放大器的放大作用：图4运算放大器的实物图如图4是某种运算放大器的实物图，运放是一种高输入阻抗、低输出阻抗（有阻抗匹配的作用）的高电压增益的元器件。在比例放大器中，由其“虚短”和“虚断”的特点可以得到，它的放大倍数是输出端与正向端（或倒向端）件的阻值比上输入端与倒向端（或正向端）件的阻值的值。综合上面所述以及结合实际情况，我们采用了两片TDA2030A芯片和一片L7809CV芯片来实现播放的效果。功率放大器分类按功放管中导电方式的不同可分为以下四类：甲类放大器：

在整个工作周期内，它其中包含的所有元器件都不会出现电流截至现象并且可以单管或者推挽工作的一类放大器。但是这类放大器的缺点就是在工作时功耗很大、效率低，它值得称赞的优点就是不会出现交越失真、电路简单。乙类放大器：

在一个正常的工作周期内，进行推挽工作，由推挽输出级的“两臂”轮流输出。工作在特性曲线中的Vi正半周期时，Q1为导通，Q2为截至。反之，可得工作在负半周期的状态。它的优点就是效率很高，但是缺点就是容易产生失真，在有些情况下会使Q1、Q2都截至。丙类放大器：

这是一类特性介于甲类放大器和乙类放大器之间的放大器，丙类放大器结合了甲类放大器和乙类放大器的优点，分别解决了甲类的效率低有交越失真和乙类的容易产生失真的缺点。效率高，并且无交越失真。所以在应用上也是得到了广泛的推广。丁类放大器：

这类放大器也可称作数字式放大器。这类放大器把输入的其它信号转换成脉冲信号去用很高频率额的转换开关把音频信号放大。并且这类放大器拥有体积小、效率高等的优点。功放的特点功放在主机跟播放设备之间有“组织、协调”的作用，最根本的就是为了提高功率，使其有足够的功率的去推动负载，除此之外还有以下特点：1）功放有比较突出的转换效率优点，其实就本质而言，功放就是一种能量转换电路装置。所以说功率转换其中比较重要的指标之一就是转换效率。2）它的总谐波失真系数和非线性失真都比较小，也就是说它的瞬态互调失真、交越失真以及失配失真都很小，对声音的音质的还原放大比较高，所以说功率放大器的保真性能好。功放的基本组成一般的由前置放大器、驱动电路和末级放大器等这几个部分就可以组成功率放大器。下面是对这几个部分的介绍：1)前置放大器具有阻抗匹配的特点，输入阻抗高，输出阻抗小。所以它可以将吸收前面大部分的信号，将其放大。并且，前置放大器可以实现信号的转换，即将电压信号转换成电流信号，还能将其适当的放大。2)在功率放大器中能起到桥梁作用的就是驱动放大器了，它可以把前面元件输出给它的信号放大，把信号放大成中等功率信号以驱动末端放大器工作，要想使末端的放大器输送出大功率信号就必须存在驱动放大器。3)在整个功率放大器中，决定技术指标的就是末级放大器了，信号经过驱动电流后，然后再进行放大，变成大功率信号，再通过扬声器把信号转变成声音发出来。功放的技术指标额定功率：当输入1千赫兹的正弦波推动负载工作时，在失真度低于百分之一的条件下，连续的正弦波功率。总谐波失真：总谐波失真实际上是指谐波中的失真占比，也就是高次谐波在总的谐波中的占比，一般的，这个指标越小，对声音的保真越高。转换率：所谓功率放大器的转换率就是指功放的最大输出功率与输入的电源所提供的功率之比。就这个参数而言，转换率越高越好。阻尼因子：阻尼因子被定义作为功率放大器中的大功率管中的里面的电阻和线阻，也就是负载阻抗。例如2Ω：0.02Ω=100：1，阻尼因子会影响到声音的品质，它的指要求不能太大，也不能太小，太大的话会使得生意比较单薄，如果太小的话会让声音变得混浊，声音都会堆在一起，分不开。输出阻抗：一般的我们用到的由8Ω、4Ω等不同阻值的电阻，当这个值越小时，就可以说明功放的负载能里时很强的。如果只拿一路来说的话，额定负载为2Ω的功放能驱动4只8Ω的音响放大器，并且失真很小。功率放大器及音响的使用注意事项在打开开关使用音响之前，应将所有的旋钮（音量旋钮、高音旋钮和低音旋钮）都调至最小，在关闭时也应该如此操作。这样的好处就是可以避免开关电源时所产生的冲击信号损坏音响和功放。应选择质量好、接触好并且功率足够的插板，以免在使用过程中，由插头接触不良而产生的冲击对音响产生损害。当出现信号不稳定或着接触不良等问题时，先关闭音响在进行检查，不要摇动插头，若果是连接线出现问题的话，在检查时，是可以触碰连接线的插头的，由于是弱电流信号，所以是不会产生人生安全的。在使用过程或者是存放过程中，应该尽量放在通风防潮的地方，以免使音响受潮损坏。注意功率放大器和音箱的阻值匹配和功率匹配问题，一般的，音箱的阻抗要比功放的输出阻抗要大，不然会使功放过载，甚至损坏。1．2TDA2030A芯片的选择TDA2030A集成电路的比较好的三个特点就是，它的外围元器件少，设计的电路比较简单，调试起来比较方便。在大部分情况下用到的集成电路中，TDA2030A算是管脚比较少的一种了。并且它的外包装也是让使用比较方便的。如图为TDA230A芯片的实物图。图5TDA2030A的实物图如果详细得说一下选择TDA2030A的理由，那就是：组装精密、外接的元件少、输出的功率大、开关电源时的冲击信号小（对设备的损伤小），并且内部还有多种保护电路以及总谐波失真小。在查看很多论坛关于制作音响使用到的TDA2030A和LM1875芯片的讨论中，最终TDA2030A的好评较多。在集成芯片TDA2030A工作时，当电源电压达到14V，负载电阻达到4Ω时，功率输出可以达到14W。在相同的情况下，电压达到16V时，输出可以达到18W。TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作，在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。由于这个芯片的众多优点。而且价格便宜，使用方便，使得它被应用于各种音响设备之中。所以此次毕业设计采用TDA2030A这款芯片。

音响放大器的电路设计稳压电源的设计稳压电源电路首先，我先抛出整个的电路图及PCB图，再在此基础上讨论电路设计。我们此次设计的电路原理图如图6所示。图6音响放大器的电路原理图如图7为音响放大器的PCB图。图7音响放大器的PCB图设计一般的来说，放大器需要直流稳压电源进行供电，能够直接影响整个电子设备效果的就是稳压电源的性能问题，最初，直流稳压电源的构成是由大部分的分立元件完成的，不过现在有了很大的改变，基本都采用稳压集成元件，这样能使性能更好，并且外围电路也是比较简单的，维修起来也比较方便。本次设计考虑到经费和实际焊接问题，不选用分立元件，而是选用稳压集成元件，这样设计的电路也更加稳定。稳压电源组成如图8所示。直流输出稳压交流220V降压整流滤波直流输出稳压交流220V降压整流滤波直流输出稳压交流220V降压整流滤波直流输出稳压交流220V降压整流滤波直流输出稳压交流220V降压整流滤波直流输出稳压交流220V降压整流滤波直流输出稳压交流220V降压整流滤波图8直流稳压电源电路原理框图由于直流稳压电源是为了平稳的供电给电路，让其平稳工作，所以需要对电流、电压进行一些处理。首先，要将日常用电的220V降压到我们所需要的电压值，这里我们用到了30W的变压器，将电压降压至12V。再就是对其进行整流，由于变压器降压下来的电压还是交流电，而我们电路所需为直流电，所以这个整流电路是很必要的。然而整流输出会有50～100Hz的交流分量，所以还需要进行滤波电路的处理，让直流电更平稳的输出。整流电路因为电源所提供的是交流电，但是音频电路的输入必须是直流电，这样才能让TDA2030A芯片及电路正常工作。所以要将交流电转变为直流，这里就需要进行整流变换了。只有转变为平滑的直流电才能使用，另外一种方法就是直接使用直流电源供电，从各个方面比较来看，这种方法不太方便，所以一般是不推荐的。图9电源桥式整流电路如图9是电源桥式整流电路，在整流滤波电路中，我采用了桥式整流电路。在一般使用来说，就是用四支二极管构成一个全波整流电路，在这里我们用到4个RL207整流二极管，由于RL207的额定整流电流比IN4007大，所以我们选择RL207来组成桥式整流电路，图中的D1、D2、D3、D4组成的就是一个桥式整流桥。除此，也可以采用全桥整流桥堆来进行整流。滤波电路由于从家用电220V经变压器后满足满足电路所需电压后，再经过桥式整流电路后的电流还不够平滑，虽然这个电流可以让音响放大器电路正常工作，但是在音响放大器中，音响声音品质的一个重要音素就是稳压电源的性能。需要说明的就是，只有好的稳压电源才能让音响放大器输出好的声音。为了得到更好的声音品质，就需要在经过整流电路整流后的电流还需要滤波电路对电流进一步处理，减少其交流成分。滤波部分是由两只2200μF的电容和6只104的独石电容组成。电解电容的容量越大，放电时间越长，可以让电流更加平滑。只有当滤波电容的电容容量提高，才能其使其能提高的电流质量和最大电流值，以满足放大电路的大功率输出。如图10为整流滤波电路的结构图。图10整流滤波电路的结构图前置放大器的设计前置输入放大的作用主要是对音源进行选择和对进入到功率放大器的各种音源进行加工处理，减弱，放大等，使它能与后面的元件相匹配，而且可以使阻抗与后面的元件的输入阻抗相匹配。其中还包含了音质控制电路（在前面介绍时将音频控制电路与前置放大器分开说明，其实音频控制电路包含于前置放大器电路中），最后还能将频率信号进行均衡处理，让其输出的信号更加好，使一些唱机等的信号更加平坦。如图11所示，是一种典型的前置放大器电路（比例运算放大器）。在这个电路中，采用了运算放大器的同相放大器作用，设置电容C2是为了起隔直作用，并且可以让放大器的直流反馈更加深，这样可以来稳点直流工作点，不过这样会影响到低频。图11前置放大电路原理图下面是对于电路中各元件值及电路参数的计算：经分析计算，电路增益为：低频转折点为：各元件的参数如下：在Av确定的情况下，已知频率fL计算一下元件数值：1）R2的值选为几千Ω；2）R3、C2的值如下：3）耦合电容C1的选择因为放大器的输入电阻近似等于R1，所以：如图12所示就是前置放大器电路的电路结构图。图12前置放大电路的结构图这里说所说的前置放大运用了运放电路，但是在此次设计中，我们用的是分立元件实现的。所有的参数都已经列入图中。控制回路的作用是对音源信号进行处理调节。例如：调节音量（由R3和RP1组成的电路控制），控制高音（由R5、RP2、R6、C1和组成的电路控制），控制低音（由C5、RP3和C6组成的电路控制）。大多这种使用分立元件的电路都是由RC元件构成。并且在此次设计中，采用正负12V的双电源，这样对提高电路的稳定性以及增益都有帮助，对降低声音的失真度也有一定的作用。功率放大器的设计由于负载希望得到较大的电流信号和电压信号以推动负载工作，并且最好让信号的失真读很小，所以在负载之前就要设计功率放大器电路来满足负载工作的要求。在整个音响放大器电路中，最为重要的就是功率放大器的设计，他对整个音响系统输出的声音的音质有着很大的影响作用。所以要想制作一款高性能的功率放大器，那么就要精心的对比芯片以选出一款最适合的芯片，并且在电路的设计上也要花功夫。使其符合以下设计的技术指标：谐波失真———由非线性负载发射的的一种正常的电流波形的失真，一般的，我们将目标谐波的均方根和电平均方根的比值定义为谐波失真。由于系统不是完全线性的，所以容易造成谐波失真。在音频应用中，通常表示为一个百分比，在通信应用中，则通常表示为dB。其测量方式是，将一个频谱纯净的正弦波应用于一个放大器，并用一个频谱分析仪观察放大器的输出。输出功率———功率输出是指放大器负载接收的功率。它包括额定功率、最大输出功率、功率尖峰、功率尖峰、功率等。通常是额定功率输出。额定功率输出是指在额定功率和电动乐器规定的负载下，放大器能连续显示正弦信号的最大有效功率，分频（通常为1kHz），也称为均方根，即RMS。Y表示接通电源的能力。非线性失真———由于放大器的非线性和无功中间环节链的反应性是谐波失真放大器。一般的，我们将谐波失真、相位失真等的失真都称为谐波失真。常用的失真概念是指谐波失真的程度。在选择集成块时有如下要求：RL的要求：一般要求功放内阻R0<<RL。因为在正常情况下集成功放电路的内部阻值是比较大的。所以，如果RL的阻值选的比较小的话，对输出功率没有增加的作用，而且会增大内部功率，容易烧坏集成部分。2）P0的要求：一般要求：P01≈1.5P0，即在RL负载下额定输出功率为P01。为了保证电路安全可靠地工作因为P0=10W，所以P01=15W。3）芯片的要求：在介绍本次电路中的音频电路之前先介绍一下LM1875所设计的电路。在日常生活中应用较多，特别是汽车音响的制作中都会这几这中芯片。具有低失真，外围元件少，工作稳定等优点的LM1875也是一款优异的单片功率放大元件。当LM1875工作再±30V供电的状态下，负载为8Ω时，输出功率可达30W，芯片内的多重保护电路使其再各种音响设备中大放光彩。图13LM1875单电源音频电路结构图LM1875的单电源典型应用电路如图13所示，它的优点有一下这些：外围元器件少，电路调试比较简单，带宽较宽，有较大信号输出时，失真小，体积小，功率足够大。并且电路的内部带有的过热保护装置，能很好的限制内部电流。从原理上来看，都是通过RC立元来控制实现对声音信号的处理，电容可以让声音信号更加平滑的输出，除去声音信号中的失真部分没有写电阻也可以起到隔离前后级电路的作用，这样可以减少前后级电路之间的影响，一面有信号串再两个电路之间。由于两个声道的结构和构成是一样的。在介绍LM1875芯片所设计的音频电路时，只列出其中一路电路的电路图。为了更好的实现这个功能，所以需要加入前置驱动放大电路，这样可以让电路更稳定，功率更加满足，一般常见驱动IC有NE5532。LM1875的双电源典型应用电路如图14所示。图14LM1875双电源音频电路结构图参数的确定：图15功率放大器电路原理功放的增益特性和频率响应特性：由于LM1875对音源有很好的增益效果，在开环时可以满足深度负反馈的条件。因此，IC1的中频增益可以大约表示为（由于C5较小，可视为开路；由于C2较大，可视作短路）在低频段，由于C3很小，可视为开路，则其增益为:由此可得:式中：低频转折频率为：高频段，由于C2很大，可视为短路，则其增益AVH为:由此可得：式中：高频转折频率：一般选取：但是经过比较TDA230A以及LM1875的优缺点后（前面也提到过）。最终选择TDA230A作为功率放大器电路的放大芯片。由于设计中的左右声道音频电路结构及原理都是一样的，所以下面只放了音频电路A电路的电路结构图，如图16。图16音频电路A电路的电路结构图其中，JX2为功率放大器电路输出端，是与扬声器相连的端子，LOUT为左声道的输出端口。TDA2030A功放板的结构和工作原理TDA2030A功放板的结构如下图2所示（其中一路音频电路），当我们分析TDA2030A芯片时，我们发现它由一个分别控制音量、低频和高频的的控制电路，一个放大器电路和一个电源电路组成。其中，INPUT1是音源输入端用来接收音源，R3、RP1构成音量控制电路，用电位器RP1来控制音量的大小，由于所作的音响放大器的两条音频电路的结构及原理都相同，所以在节省材料及使用方便等方面考虑，将两路的控制相同因素的电位器RP共用（所以分为A、B两个电路，图中已经标出）。R5、RP2、R6、C1、C2构成控制低频的调整电路，使用电位器RP2调整低频。C5、RP3、C6构成高频控制电路，用电位器RP3调整高频。R9的存在是为了防止最后一级的直流电位对前级的影响。在放大器电路中，我们使用TDA2030A、R15、R17、C11、C13等元件。在A电路中我们用R17与R15的比值来控制TDA2030A放大的倍数（B电路用R18与R16的比值）。为了稳定4引脚的零点漂移，我们设置了C11，但是这个电容的存在会对音质有影响。C13和R19可以用来防止放大器产生低频自激。下图17是用TDA2030A制作的功放板中的一路音频电路的的电路图，其中包含了音响放大器从何处接入以及从何处输出的过程电路。每个元件的参数值都已经过计算列入图中，图中电路分为四级排布，第一级是输入端子电路，第二级是由RC元件构成的分别控制音源的高频、低频和音量大小的电路，第三级是由TDA2030A芯片和电阻电容元件组成的功率放大电路，最后就是音响放大器电路的输出端子，也就是与扬声器相接的端口。其中各个元件在该部分电路所起的作用将在下面进行讨论。我们在制作过程中，可以发现，要想使得功放板的音质好，在电源的选择上是有要求的。所以我们选择电源变压器的输出功率:30W，电压输出值为12V-0-12V的双电源由于。在滤波电容上我们考虑并联使用一个223规格的和一个104规格的独石电容并联调整音源的低频，然后使用一片222和一片223电容器来调整音源的高频。图17音频电路A电路结构图

电路调试电路的焊接高保真放大器将在预装配时布置分为不同的层次，通常按顺序布置在各个层次上，这对于调试就很方便了，就不会毫无章法了。在焊接电路时，一定要特别注意芯片、电解电容等元件的引脚及极性问题。从输入端往后逐级安装，就是说，先焊接电源整流滤波电路，再焊接音质控制电路，这以前的部分就是前置放大器部分了，接着焊接功率放大器电路，最后将扬声器与功率放大器的输出端焊接在一起，这样就把整个音响放大器电路的各个部分分级焊接完成了，并且这样的好处就是可以让自己对整个设计电路的结构和模块更加清楚，后续调试电路以及检查问题时，会让自己的思路更加清楚，更容易排查问题。先每个部分调试，到最后再进行整体调试。如图18和19为焊接完成的电路的正面和背面实物图。图18电路实物的正面图19电路实物的背面在调试过程中，其实是可以分为静态调试、动态调试，也可以直接使用来自万能表的直流电压。静态调试就是在焊接电路的过程就可以进行，一边焊接一边调试，这样可以在焊接时就发现问题并且早解决。动态调试则需要整个电路焊接完，在使用其播放音源声音时，通过旋钮调控声音，看是否能达到设计的预期值，边对比边调试。再发现测量与设计由很大的偏差时，检查电路是否有问题。再检查时，应该注意，因为运放的内部电路是确定的，所以在寻找原因是应该在外部元器件上找。电路的主要指标测试1）总谐波失真由于放大器中存在非线性工作区域，着就会在音频信号中产生很多的谐波信号，这会产生谐波失真，国际规定，有效频率范围在40～16000赫兹活高于此范围时，由前置放大器产生的谐波失真应该小于0.5%；由功率放大器产生的谐波失真应该小于0.5%；整体来看，综合谐波失真应该小于0.7%。谐波失真可用以下公式计算：式中u1表示输出电压的基波分量，u2、u3表示输出电压的二次、三次谐波分量，γ为电压谐波失真系数。γ值越小，说明保真度越高。放大器的输出功率的大小也关系着谐波失真的大小，若果一个功率放大器，输出超出一定值的功率，也会增大这种失真。这主要使由放大器的输出功率与失真度相关联所决定的。在此次实验中，我用示波器测量在输出为30W时的失真度。谐波失真应选用失真仪，但是受条件的限制只能叙述一下测试过程。①在用到失真仪去测量指标时，先调到电压当，再将分压器打到1V。衰减器的开关需要较大量程挡位。信号发生器的输出频率需要调为1KHz。最后将测量值转变为电压值。②将失真仪的不平衡输出端与放大器的输出端连接的电缆线先连，然后改变失真仪上的衰减器的挡位至不同的位置，这样，所显示的值会更明显。最后在仪器上读出所测的结果即可。③看准被测电压的位置，将衰减器的开关和频段开关的位置调至与前者相同的位置，调整分压器，将挡位调至1V，最后延续上面的步骤测出度数。2）额定输出功率如果我们要进行额定功率的测量，就要按照如下条件进行；将fL=1kHz设置为信号发生器的输出频率，20mV设置为电压的有效值，把控制音调的两个电位器放在中间，控制音调的电位器调至最大位置。然后，再用零双跟踪示波器测量的波形分别是U1和U0。在测量出U0的失真度。详细的测量步骤如下；将负载电阻R1与功放的输出端相连，U1连接到功放的输出端，不断增大U1，直到U0的波形不再变化，接下来，把这种状态下的最大输出电压测量出来，同时可由P0=U0/Rt算出额定功率。需要注意的是,测量最大输出电压时应减少U1。我们一般规额定输出功率为，在给定的总谐波失真度的条件下，增大连续的输入的1000Hz的正弦波，并在这种等效情况下得到的最大有效功率。通常规定的负载为8欧，总谐波失真小于等于1%时，每通道的额定输出功率应大于等于10W。3）音响放大器的输入阻抗一般的，我们用来反映元器件自身功率消耗的大小就会用放大器的输入阻抗来反映。用Us表示音响放大器在额定功率输出时的电压输入灵敏度。与额定功率测量的方法是一样的。首先，增加Ui一直到器对应的额定电压，此时Ui的值表示为灵敏度。4）输出阻抗在选择RL时，应该尽量与R接近。但是在现实条件下，最好得选择就是选用3.6KΩ的电阻，这样可以近似处理。在不失真得输出波形条件下，在RL未接入得情况下测量，就是到货放大器输出电压为V0得值；然后接入RL再测量放大器负载上的电压V的值，则5）有效频率范围这个技术指标就是指再不失真的情况下的有效频率，又称为频率特性或者频响特性。放大器的频率响应就是放大器的电压增益相对于中音频1kHz的电压增益下降3dB时对应低音频截止频率f1和高音频截止频率f2，称f1-f2为放大器的频率响应。操作事项及调试若用设计如本板，建议使用20W以上双电源12V变压器供电（12V-0-12V）。首先我们将变压器接上电路板，如图20所示，为电路焊接完接上30W的12V双电源变压器的实物图。其中改变R15、R16可以改变TDA2030A的放大倍数，阻值变小则放大倍数增大，输出功率增大。芯片与散热器之间应该做好绝缘，切不可触碰与电路板相连的金属机壳或者其他导电体，否则容易烧坏TDA2030A芯片。图20电路焊接完接上变压器的实物图焊接完毕先不要接喇叭，因为当音响放大器扬声器输出端的输出电流过大就会对最后的输出结果造成很大的损害，要先通电后用万能表直流电压档测输出端（喇叭接线端子）的重点电压，确保电压接近0V才能接喇叭试音，否则喇叭容易烧坏；如果中点电压较高（1V以上），则必须想方设法查找原因排除故障才能接喇叭试音。并且一般买回的喇叭是不带线的，所以自己再接这些元器件时，序号元件名称规格型号数量位号1集成电路TDA2030A2U1U2稳压78091U32整流二极管RL2074D1D2D3D43发光二极管3mm红或兰1LED4独石电容2234C1C3C6C81048C2C4C15C16C20C21C22C232242C13C141052C9C105涤纶电容2222C5C76电解电容10μF2C11C12100μF1C192200μF2C17C1872P针座2.0mm1CZ383P针座2.0mm1CZ292P接线端子5.08mm2JX2JX3103P接线端子5.08mm1JX111音频插座3.5mm1CZ112双联电位器50K3RP1RP2RP313电位器螺母+垫片/套314散热器115散热器固定自攻螺丝216TDA2030A固定螺丝M32170.25W电阻470Ω2R15R161KΩ4R3R4R11R121.5KΩ2R6R85.6KΩ2R9R1010KΩ3R5R7R2122KΩ2R13R1447KΩ2R17R18180.5W电阻10Ω3R9R20R22在连接处一定要多下功夫，让连接处牢固，一面产生接触不良等的问题让音响放大器产生冲击此信号对音响放大器产生损害。下图21为接扬声器之前的电路输出端的直流电压测量。图21电路板输出端的直流电压测量在图中我们可以看到，我在测量音响放大器电路板输出端直流电压时，选用的万能表直流电压档200mV挡位，测量结果为6.1mV,接近0V，所以可以接扬声器进行进一步调试的。以下是调试步骤及结果。1）在实验中，我把负载Rt代替为阻值为8Ω，功率为10W的扬声器，并进行试听；将音源设备接上，如果设有话筒输入端的话，该注意的是，扬声器的方向要与话筒相反，不然，会出现啸叫的情况。结果应该是声音清晰，饱满。2）音乐欣赏：将手机接上放歌，并且调整各个音色控制旋钮，保证在不同的调整情况下得的不一样的声音。3）伴奏播放：将随身听等的音源播放设备连接到音响放大器，适当的调节三个旋钮来改变播放出来的音色，播放效果还不错。最后的调试来说，一般是先分级调试即分别调试高频电路、低频电路和音量控制电路，分别查看各个电路的应用效应，看调节旋钮对应的声音响应的灵敏度。再一起调试，分别扭动音量控制旋钮、高频控制旋钮和低频控制旋钮来对应声音输出的响应情况，看达到的效果是否跟预期比较接近，把各个性能指标的测试对比。如图22为音响放大器接上扬声器后的实物调试图。图22音响放大器接上扬声器后的实物调试图测试结果在各项指标得测试结束后，这个音响放大器已经达到设计要求。整机频率响应为40~16kHz；信噪比60dB以上；谐波失真小于0.5%；当负载阻抗为8Ω时，整机的额定功率输出高达30W。声音清晰，高音和低音听起来也十分逼真，能够真实还原声音和音乐。并且在原来传统的音响放大器上更加完美，控制更加简单，调节数值更加清晰，声音更加出彩，

结束语本论文对音响放大器得原