《电子线路CAD设计项目化教程》课件项目五 TDA2030A音频功率放大器设计

项目五TDA20302.1音频功率放大器5.1项目概述TDA2030是一款单声道音频功率放大器，输出功率可达18W，市面上常见的多媒体音响系统，如漫步者、轻骑兵、麦博等均使用TDA2030作音频放大。该器件性能稳定，价格低廉，易于调试，且具有不错的参数指标。本项目是利用TDA2030设计一款2.1音频功率放大器。一般音响中有这样一些系统：2.0系统指音响系统中只有左右声道；2.1系统指音响系统中含有左右声道，同时有一路低音输出；5.1系统指音响系统中同时含有5路音频输出，一路低音输出。项目五TDA20302.1音频功率放大器5.1项目概述

1、电源电路

项目五TDA20302.1音频功率放大器5.1项目概述

2、左右声道音频输出电路。

项目五TDA20302.1音频功率放大器5.1项目概述

3、低音放大电路

5.22.1音频功率放大器原理图绘制

在绘制该项目的电路原理图时，电源220V输入和变压器部分不用绘制，只需要在变压器次级留出三端端子即可。电路图中有两个复合式元件，其中RP1是一个双联电位器，用来调节左右声道的音量大小，这个器件的原理图符号在项目四中已经设计，名称为POT3；4558是双运放，有两个功能相同的运算放大器，这个器件在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb库中的运算放大器库中可以找到，电路原理图绘制根据之前项目所学方法自行绘制。5.3自定义元件封装5.3.1双联电位器封装设计在此电路中，双联电位器使用APLS16型，其外形和尺寸参数如图所示。5.3自定义元件封装5.4.2TDA2030封装设计TDA2030外形及尺寸参数如图所示。封装命名为TO-220B。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.1双面PCB工艺简介双面PCB设计和单面PCB基本相同，区别在于电路板中多了一个信号走线层。双面板的原材料是使用双面覆铜板，这种覆铜板是在基材的正反面都有铜箔，这样的电路板在设计中，可以利用两个信号层TopLayer（顶层信号层）和BottomLayer（底层信号层），且这两个信号层互不影响，这样就能大大提高线路的布通率，而且使走线路径简化。在双面PCB设计中，按照元件的装配方式，一般有四种类型：单面插装、单面混装、双面混合安装和双面贴装。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.1双面PCB工艺简介

1、单面插装。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.1双面PCB工艺简介

2、单面混装。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.1双面PCB工艺简介

3、双面混装。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.1双面PCB工艺简介

4、双面贴装。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.2双面PCB设计基础双面PCB设计时，需要利用两个信号层，TopaLayer（顶层信号层）和BottomLayer（底层信号层），基本操作方法和我们之前的项目设计没什么不同，区别在于，如果大家一层走线走不了，可以切换到另外一个信号层进行走线。比如我们在项目三中设计的8051红外接收电路，该电路的PCB局部参考布局如图所示。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.2双面PCB设计基础在这里我们要连接POWER接口、Q5-Q8、R6-R9之间的导路，我们可以先在BottomLayer(底层信号层)走线。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.2双面PCB设计基础我们发现，在底层走完某些线路后，有些导线走不通，我们在项目三中所讲的是对当前布局进行修改，更改走线层，使得这些导线能够在底层走通。但是如果双面布线的话，我们可以把当前走线层切换到TopLayer（顶层信号层）来完成走线。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.2双面PCB设计基础双面走线中，不同的层之间不同网络的导线可以相交。但是同一层中不同网络的导线不能相交。通过3D预览我们也可以看出顶层信号和底层信号是独立的，如图所示。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.3利用过孔布线处理在双面板布线中，虽然增加了信号层，让走线更加容易，但是某些时候我们也会遇到线路走不通的情况，比如我们在下图中连接标示的焊盘时，会发现不管顶层信号层，还是底层信号层都不能走通。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.3利用过孔布线处理在这种情况下，我们利用单独的走线不能布通当前的网络，这时我们可以通过添加过孔来实现贯穿，如图所示。利用过孔走线5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.3利用过孔布线处理

过孔在多层电路板设计中，一般有三种类型：通孔、埋空和盲孔。在单双面PCB中，过孔都是通孔。和焊盘不同，过孔主要是用来实现不同信号层之间，同一网络导线的连接，一般在PCB生产工艺中，为了保证过孔的电气性能，在生产制作时需要对过孔实现孔的金属化，插装元件的焊盘在双面板设计中，也可以作为过孔来使用。埋孔和盲孔只有在两层以上的PCB设计中才会用到。5.42.1音频功率放大器PCB设计5.4.4TDA20302.1音频功率放大器PCB设计本项目的PCB设计要求如下：（1）电路布局中，将所有接口和功率器件放在矩形电路板四周，电路板四角放置4个孔径为3.5mm的定位孔；元件模块化布局，3个TDA2030放置在同一侧，方便散热器安装。（2）元件封装见P121，表5-1。（3）双面板布线，整个电路板的线宽不小于1mm，电源线和地线宽度尽量加粗。（4）输入地、输出地、电源地，各地线分开绘制，最终在电源地上汇聚一点，最好用一点接地方式走地线。项目总结

本项目主要通过2.1音频功率放大器讲解双面PCB的设计方法。在双面PCB设计中，要注意合理的利用两个信号层布线，要能够合理使用过孔对走线方式进行修改。对于元件较多的电路