模电课程设计实验报告册.docx

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1、课程设计大作业报告课程名称:电路与模拟电子技术设计题目:院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:电路与模拟电子技术课程设计要求:根据以下三个备选题目,选择其中一个,按照题目要求,运用所学知识设计电路,使用面包板对设计的电路进行验证实验。备选题目一:小功率音频集成电路功率放大电路设计使用TDA2822集成电路设计一个立体声音频功率放大器。提示:TDA2822是意法半导体(ST)公司开发的双通道单片功率放大集成电路,属于低电压、宽电压范围的一块小功率音频放大电路要求:查阅TDA2822集成电路资料,根据资料进行设计,确定输出功率、电源电压、外围电路元器件的参数等。理论设计完成后,使用面包板搭

2、建实物电路进行验证。扩展练习:根据设计制作一个可以供电脑、MP3使用的多媒体有源小音箱。备选题目二:直流稳压电源设计使用晶体管或集成稳压电路设计一个5V电压的直流稳压电源要求:稳压电源输出电压5V,输出电路2500mA,要求给出输入电压范围、最大输出电路、最大输出功率等参数。备选题目三:简易温度控制器设计利用二极管PN结的温度特性,使用晶体管或运算放大器设计一个简易温度控制器提示:二极管PN结正向压降具有-2mV/。C的温度系数,可以作为温度传感器,使用放大电路将PN结正向压降的变化量放大,然后用这个信号可以控制灯光、声音、电机等,实现温度自动控制器。要求:查阅相关资料,理解二极管测温的原理,

3、根据所学知识进行电路设计,自己根据喜好,设计相应放大电路和控制电路(控制声音、光线、电机转速等)。根据理论设计,使用面包板搭建实物电路进行验证。课程设计报告模拟电子技术设计题目:OTL功率放大器系别:电子工程系专业:电子信息工程班级:09电信1班学生姓名:2010年12月24日课程设计任务书院(系)电子工程专业电子信息工程学生姓名林亚茹学号20094081048学生姓名鞠建龙学号20094081009学生姓名林梅云学号20094081013学生姓名吴美滨学号20094081011设计题目1.OTL功率放大电路的InUItiSim仿真;2.OTL放大器电路内容及要求:题目LOTL功率放大器电路的

4、multisim仿真;使用multisim对所设计的电路进行仿真分析;要求熟练掌握multisim软件的使用及仿真方法,画出原理图,改变参数进行理论分析,写出实际实现过程,得出结论。题目2OTL功率放大器任务了与要求:1、采用全部或局部分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器;2、额定输出功率Po210W;3、负载阻抗Rl=8Q;4、失真度3%进度安排:第17周(周一周二):分析题目,查阅课题相关资料;第17周(周二周四):OTL功率放大器设计和实现;第17周(周五):设计仿真及调试,验收,编写课程设计报告。指导教师(签字):教研组长(签字)年月口年月日摘要本报告包括两个内容。第一局部,设计并

5、实现OTL功率放大器,功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。本文设计的是一个OTL功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于IOW,频率响应为101400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A,其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路

6、保护和过热保护,可确保电路工作平安可靠,采用正输出单电源供电。其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足设计要求和外表美观。第二局部,用multisim软件对OTL功率放大器进行仿真实现。根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。关键词:OTL功率放大电路;WIti8im软件仿真;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反应网络;PCB单面板。目录一、设计要求二、设计总体方案1.1 设计思路1.2 OTL功放各级的作用和电路结构特征2. 3简要原理分析3. 4用集

7、成运算放大器放大信号的主要优点三、选择器件及参数计算3.1 功率放大器芯片TDA2030介绍3.2 参数计算参数计算功率的计算四、用multisim仿真OTC功率放大器五实物电路安装调试及使用5.1J爵调整与测试5.2通电嚓六、设计体会与总结七、参考文献OTL功率放大器设计一、设计要求任务了与要求:1、采用全部或局部分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器;2、额定输出功率Po210W;3、负载阻抗Rl=8Q;4、失真度YW3%。二、设计总体方案2.1 设计思路功率放大器的作用是给负载R提供一定的输出功率,当R一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真可能小,且效率尽可能高。由于OTL

8、电路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,必须采取有效措施抑制零点漂移。为了获得足够大的输出功率驱动负载工作,故需要有足够高的电压放大倍数。因此,性能良好的OTL功率放大器应由输入级、推动级和输出级等局部组成。2.2 OTL功放各级的作用和电路结构特征1. 输入级:主要作用是抑制零点漂移,保证电路工作稳定,同时对前级1音调控制级)送来的信号作低失真,低噪声放大。为此,采用带恒流源的,由复合管组成的差动放大电路,且设置的静态偏置电流较小。2. 推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数,以及为输出级提供足够大的驱动电流,为此,可采用带集电极有源负载的共射放大电路,其静态偏听偏信置电流比输入级要大。

9、3. 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率,可采有由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。此外,还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反应电路,为稳定电压放大倍数和改善电路性能须设置交流负反应电路,以及过流保护电路等。电路设计时,各级应设置适宜的静态工作点,在组装完毕后须进行静态和动态测试,在小型不失真的情况下,使输出功率最大。动态测试时,要注意消振和接好保险丝,以防损坏元器件。电路根本框图输入信号输入级 黑1 路运 Xc mj负载扬声器TDA2030高保真集成功率放大器I短路保护I过热保护负载扬声器图1-2电路结构框图1-3电路根本原理图图1-4电路在muItisim中的

10、仿真图2. 3简要原理分析:电路为音频功率放大器原理图,其中TD2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于IOW,频率响应为I(TMOOHZ,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作平安可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。RP是音量调节电位器,Cl是输入耦合电容,Rl是TDA2030同相输入端偏置电阻。R4、R5决定了该电路交流负反应的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为(R4+R5)R5=(4.7+150)/150=33.3倍,C3起隔直流作用,以使电路直流为100%负反应。静态工作点稳定性

11、好。C2、C4、C7为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R6用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VDKVD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030o2.4用集成运算放大器放大信号的主要优点:1. 电路设计简化,组装高度方便,只需适中选配外接元件,便可实现输入、输出的各种放大关系。2. 由于运放的开环增益都很高,用其构成的放大电路一般工作在深度负反应的闭环状态,那么性能稳定,非线性失真小。3. 运放的输入享受搞高,失调和漂移都很小,故很适合于各种微弱的信号放大。又因其具有很高的共模抑制比,对温度的变化、电源的波动以及其他外界干扰都有很强的抑制能力。4. 由运放构

12、成的放大单元功耗低、体积小、寿命长,使整机使用的元器件数大大减少,本钱降低,工作可靠性大为提高。三、选择器件及参数计算3.1功率放大器芯片TDA2030介绍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。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,虽然其内部电路略有差异,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(R

13、L=4)o3 .采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。.开机冲击极小。5 .内含各种保护电路,因此工作平安可靠。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。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-+1506 .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,THDO.l%

14、o无疑,用它来做电脑有源音箱的功率放大局部或小型功放再适宜不过了。引脚情况:1脚正相输出端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 .与普通电路相比拟,散热片可以有更小的平安系数。万一结温超过时,也不会对器件有

15、所损害,如果发生这种情况,Po=(当然还有Ptot)和Io就被减少。4 .印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦,因为这些线路有大的电流通过。5 .装配时散热片与之间不需要绝缘,引线长度应尽可能短,焊接温度不得超过260,12秒。6 .虽然TDA2030A所需的元件很少,但所选的元件必须是品质有保障的元件。3.2参数计算3.2.1参数计算RP是音量调节电位器,考虑到实际情况本设计RP=2.2K;Cl是输入耦合电容(Cl=Iuf);Rl是TDA2030同相输入端偏置电阻;R2、R3为反应网络电阻(Rl=R2=R3=1OOKQ);.R4、R5决定了该电路交流负反应的强弱及闭环增益。该电路闭

16、环增益为(R4+R5)R5=(0.68+22)0.68=33.3倍,C3起隔直流作用,以使电路直流为100%负反应。静态工作点稳定性好。C2、C4、C7为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡;R6用以在电路接有感性负载扬声器时,保证稳定性;VDLVD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030,负载RL=8Q。.功率的计算1、计算输出功率PO输出功率用输出电压有效值Vo和输出电流Io的乘积来表示。设输VI1Uo.金为J*g出电压的幅值为VOm,那么“短亚2”因为Iom=VOm/Rl,所以.当输入信号足够大,使Vim=VOm=Vcem-VCC-VCESGVCC和Iom=ICm时,可

17、D容匕嚷获得最大的输出功率B2号2号2Rl由上述对P.的讨论可知,要提供放大器的输出功率,可以增大电源电压Vcc或降低负载阻抗R1O四、用multisim仿真OTC功率放大器1、功放电路原理图仿真图2、功放电路仿真波形图用仿真课可之当RL调的过小时,波形失真;如以下图:用InUItiSiIn软件仿真,可以完成以后对PCB的通电测试,测试是对安装后的电路板的参数及工作状态进行测量,以便提供调整电路的依据,经过反复测量和调整,就可以使电路性能到达要求。仿真的函数信号发射器的频率课选择IkHZ左右,幅度可以在12V左右,电位计要靠中间档。五、实物电路安装调试及使用5.1 mm实践证明,新安装的电路板

18、往往难以到达预期的效果,这是因为我们在设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、器件参数的分散性、寄生参数等各种各样的客观因素。此外,电路板的安装中仍存在有可能没有查出来的错误。通过电路板整体测试与调整,可发现和纠正设计方案中的缺乏,并查出电路安装中的错误然后采取措施加以改良和纠正,就可以使之到达预定的技术要求。本次设计采用的是PCB制作电路板,步骤繁琐,流程较为复杂。所以在电路调整与测试的应注意的问题较多,具体如下:通电前调试电路安装完毕后,必须在不通电的情况下,对电路板进行认真细致的检查,以便纠正安装错误。检查应特别注意:1. 元器件引脚之间有无短路。因为我们该组是第一次用PCB制作板,在检查

19、电路引脚间的有无短路的时候出现了不少的问题。首先板子在腐蚀的时候就没有腐蚀好(这可能是板子的质量、腐蚀时间的长短、FeCL3溶液的配置等原因)所以在用万用表测量的时候真的是处处短路,而有的地方就是处处断路,为了保证的电路的正确性,只有通过万用表一条条的线路检查是否导通,引脚间是否短路。所以本次设计实物的走线用导线和焊锡补了不少,同时为了防止短路很多地方用小刀刮了不少了。2. 电源的正负、负极性有没有接反,正、负极之间有没有短路现象,电源线、地线是否接触良好。关于电源正、负极问题主要是在本次设计中的单电源供电的导线插在功放电路的插座上,在此应特别注意在测试极性的时候,应注意红、黑表笔不要弄反。红

20、表笔接正极,黑表笔接负极。该设计为了防止次问题在PCB制图的时候将地线稍微加宽。不但满足制图制板的要求,而且使其极性区清楚显。3. 二极管有电解电容极性有没有接反,三极管、集成器件引脚有没有接错,集成电路的型号及安插方向对不对,引脚连接处有无接触不良等。在安装的时候我们严格按照测量晶体管的步骤和要求进行,用万用表分别判断出二极管的阳、阴极;小功率三极管的类型、B极、C极、E极;大功率三极管的类型、B极、C极、E极。并作了相应的标注。通电调试此在用软件仿真是就完成了。5.2通电酸改变RP电阻值或调节函数信号发生器的频率计幅度(在器件允许承受范围),用示波器观察输出与输入波形,并比照。同时观察喇叭

21、发出的声音是否产生异同。六、设计体会与总结1、在这次设计中,让我们确实遇了很多难以解决的问题,同时也学到了很多知识。掌握了功率放大器电路的设计与制作,掌握了TDA2O3O等集成芯片的原理与作用以及晶体管极性的判断,如何去检查电路中的错误与线路是否导通,进一步熟练万用表的使用,如何制作PCB电路板。更让我明白团体精神的重要性。更懂得做好一件事情的不容易。接触到了与自己相关专业的具体的知识,感觉到所学的东西还是很有用的,通过实践不但稳固了学过的知识,而且其他的对所学知识进行实践论证,及时的发现了存在的许多缺乏。通过本次课程设计初步了解了一些专业软件的使用,如MUItiSim的软件的使用,也初步接触

22、到了具体的制版全过程。2、制作电路板之前在制图要注意的问题可很多很多,尤其是初次接受到MUltiSim等软件,遇到了很多问题,例如如何布线和布局,自动布线完毕后还要通过手工调整,线路宽度的设置(地线与信号线等)还有焊盘和焊孔的设置。连接电路时一定要细仔细,要确保每条线路接触性良好。为保证接出的电路不出现错误,在接线时不能只看着电路原理图去接,应该先把电路图中的每个元件的原理和用途搞清楚,明白每个元件的各个管脚与它咖里相对应,最主要的是搞清楚元件与元件之间的联系,它们在一起有怎样的作用,它们接在一起可以实现那些功能,它们之间有什么相互的影响,好几个元件在一起又能有怎样的功能,弄明白了这些过后,就

23、可以接电路了。在接电路的过程中要仔细并且得有耐心,在检查错误时要更耐心,当出现错误时,首先检查线接对了没有,如果没有错误就看是不是元件存在问题,遇见错误要一步一步的来,不要这里弄一下那里弄一下,这样是不行的。总之检测电路是要有耐心的慢慢的检查。虽然本次设计做出的实物并不是很美观,但确实有一种成就感。七、参考文献1、模拟电子技术第五版.康华光主编.北京:高等教育出版社,20052、模电数电根底实验及multisim7仿真蒋黎红主编浙江大学出版社,2007院(系)电子工程专业电子信息工程设计网、2、国产集成电路应用500例.周仲主编.北京:电子工业出版社,1992课程设计报告模拟电子技术设计题目:

24、OTL功率放大器系别:电子工程系专业:电子信息工程班级:09电信1班学生姓名:2010年12月24日课程设计任务书学生姓名林亚茹学号20094081048学生姓名鞠建龙学号20094081009学生姓名林梅云学号20094081013学生姓名吴美滨学号20094081011设计题目1. OTL功率放大电路的InUItiSim仿真;2. OTL放大器电路内容及要求:题目LOTL功率放大器电路的multisim仿真;使用multisim对所设计的电路进行仿真分析;要求熟练掌握multisim软件的使用及仿真方法,画出原理图,改变参数进行理论分析,写出实际实现过程,得出结论。题目2.OTL功率放大器

25、任务了与要求:5、采用全部或局部分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器;6、额定输出功率Po210M7、负载阻抗Rl=8Q;8、失真度YW3%。进度安排:第17周(周一周二):分析题目,查阅课题相关资料;第17周(周二周四):OTL功率放大器设计和实现;第17周(周五):设计仿真及调试,验收,编写课程设计报告。指导教师(签字):年月口教研组长(签字)年月日摘要本报告包括两个内容。第一局部,设计并实现OTL功率放大器,功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。功率放大器的常见电路

26、形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。本文设计的是一个OTL功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为101400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A,其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作平安可靠,采用正输出单电源供电。其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足设计要求和外表美观。第二局部,用multisim软件对OTL功率放大器进

27、行仿真实现。根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用Hiultisim软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。关键词:OTL功率放大电路;WltiSiln软件仿真;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反应网络;PCB单面板。目录一、设计要求二、设计总体方案1.1 设计思路1.2 OTL功放各级的作用和电路结构特征2. 3简要原理分析3. 4用集成运算放大器放大信号的主要优点三、选择器件及参数计算3.1 功率放大器芯片TDA2030介绍3.2 参数计算参数计算功率的计算四、用muItisim仿真OTC功率放大器五实物电路安装调试及使用5.

28、1 B调整与测试5. 2通电期嚓六设计体会与总结七、参考文献OTL功率放大器设计一、设计要求任务了与要求:5、采用全部或局部分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器;6、额定输出功率PoelOW;7、负载阻抗Rl=8Q;8、失真度丫W3%。三、设计总体方案5.1 设计思路功率放大器的作用是给负载R,提供一定的输出功率,当Rl一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真可能小,且效率尽可能高。由于OTL电路采用直接耦合方式,为了保证电路工作稳定,必须采取有效措施抑制零点漂移。为了获得足够大的输出功率驱动负载工作,故需要有足够高的电压放大倍数。因此,性能良好的OTL功率放大器应由输入级、推动

29、级和输出级等局部组成。5.2 OTL功放各级的作用和电路结构特征4. 输入级:主要作用是抑制零点漂移,保证电路工作稳定,同时对前级(音调控制级)送来的信号作低失真,低噪声放大。为此,采用带恒流源的,由复合管组成的差动放大电路,且设置的静态偏置电流较小。5. 推动级的作用是获得足够高的电压放大倍数,以及为输出级提供足够大的驱动电流,为此,可采用带集电极有源负载的共射放大电路,其静态偏听偏信置电流比输入级要大。6. 输出级的主要作用是级负载提供足够大的输出信号功率,可采有由复合管构成的甲乙灯互补对称功放或准互补功放电路。此外,还应考虑为稳定静态工作点须设置直流负反应电路,为稳定电压放大倍数和改善电

30、路性能须设置交流负反应电路,以及过流保护电路等。电路设计时,各级应设置适宜的静态工作点,在组装完毕后须进行静态和动态测试,在小型不失真的情况下,使输出功率最大。动态测试时,要注意消振和接好保险丝,以防损坏元器件。电路根本框图输入信号根算 路运 Frn i输 入级殳计根本负载扬声器输入级 中间级 输出级输出调节TDA2030高保真集成功率放大器I短路保护I过热保护负载扬声器图1-2电路结构框图1-3电路根本原理图图1-4电路在multisim中的仿真图2. 3简要原理分析:电路为音频功率放大器原理图,其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于IOW,频率响应为101400Hz,输

31、出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作平安可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少,一般不需要调试即可成功。RP是音量调节电位器,Cl是输入耦合电容,Rl是TDA2030同相输入端偏置电阻。R4、R5决定了该电路交流负反应的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为(R4+R5)R5=(4.7+150)/150=33.3倍,C3起隔直流作用,以使电路直流为100%负反应。静态工作点稳定性好。C2、C4、C7为电源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡。R6用以在电路接有感性负载扬声器时,保证高频稳定性。VDUVD2是保护二极管,防止输出电

32、压峰值损坏集成块TD2030o2.4用集成运算放大器放大信号的主要优点:5. 电路设计简化,组装高度方便,只需适中选配外接元件,便可实现输入、输出的各种放大关系。6. 由于运放的开环增益都很高,用其构成的放大电路一般工作在深度负反应的闭环状态,那么性能稳定,非线性失真小。7. 运放的输入享受搞高,失调和漂移都很小,故很适合于各种微弱的信号放大。又因其具有很高的共模抑制比,对温度的变化、电源的波动以及其他外界干扰都有很强的抑制能力。8. 由运放构成的放大单元功耗低、体积小、寿命长,使整机使用的元器件数大大减少,本钱降低,工作可靠性大为提高。三、选择器件及参数计算3.1功率放大器芯片TDA2030

33、介绍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。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,虽然其内部电路略有差异,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。.输出功率大,Po=18W(RL=4)o3 .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,因此工作平安可靠。主要保护电路有:短路保护、热保护

34、、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、8Q阻抗时能够输出16W的有效功率,THDO.l%o无疑,用它来做电脑有源音箱的功率放大局部或小型功放再适宜不过了。引脚情况:1脚正相输出端2脚是反向输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端极限参数:TDA203翊限参数参数名称极限值单位电源电压(VS)18V输入电压(Vin)VsV差分愉入电压(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-+1505脚是正电源输入

35、端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 .与普通电路相比拟,散热片可以有更小的平安系数。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=(当然还有Ptot)和Io就被减少。4 .印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦,因为这些线路有大的电流通过。5 .

36、装配时散热片与之间不需要绝缘,引线长度应尽可能短,焊接温度不得超过260,12秒。6 .虽然TDA2030A所需的元件很少,但所选的元件必须是品质有保障的元件。3.2例计算3.2.1 参数计算RP是音量调节电位器,考虑到实际情况本设计RP=2.2K;Cl是输入耦合电容(Cl=Iuf);Rl是TDA2030同相输入端偏置电阻;R2、R3为反应网络电阻(Rl=R2=R3=100KQ);.R4、R5决定了该电路交流负反应的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为(R4+R5)R5=(0.68+22)0.68=33.3倍,C3起隔直流作用,以使电路直流为100%负反应。静态工作点稳定性好。C2、C4、C7为电

37、源高频旁路电容,防止电路产生自激振荡;R6用以在电路接有感性负载扬声器时,保证稳定性;VDl、VD2是保护二极管,防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030,负载RL=8Q。功率的计算1、计算输出功率PO输出功率用输出电压有效值Vo和输出电流Io的乘积来表示。设输VI1出电压的幅值为VOm,那么I“垃短2因为IOm=VOm/Rl,所以.当输入信号足够大,使Vim=Vom=Vcem-VCC-VCESGVCC和Iom=ICm时,可D嗫噌嘘P=一L=竺-吃获得最大的输出功率2号2号2Rl由上述对P.的讨论可知,要提供放大器的输出功率,可以增大电源电压V“或降低负载阻抗Rio四、用multisim仿真O

38、TC功率放大器1、功放电路原理图仿真图2、功放电路仿真波形图用仿真课可之当RL调的过小时,波形失真;如以下图:用multisim软件仿真,可以完成以后对PCB的通电测试,测试是对安装后的电路板的参数及工作状态进行测量,以便提供调整电路的依据,经过反复测量和调整,就可以使电路性能到达要求。仿真的函数信号发射器的频率课选择IkHZ左右,幅度可以在12V左右,电位计要靠中间档。五、实物电路安装调试及使用5.1Mgm实践证明,新安装的电路板往往难以到达预期的效果,这是因为我们在设计的时候不可能周全地考虑元件的误差、器件参数的分散性、寄生参数等各种各样的客观因素。此外,电路板的安装中仍存在有可能没有查出

39、来的错误。通过电路板整体测试与调整,可发现和纠正设计方案中的缺乏,并查出电路安装中的错误然后采取措施加以改良和纠正,就可以使之到达预定的技术要求。本次设计采用的是PCB制作电路板,步骤繁琐,流程较为复杂。所以在电路调整与测试的应注意的问题较多,具体如下:通电前调试电路安装完毕后,必须在不通电的情况下,对电路板进行认真细致的检查,以便纠正安装错误。检查应特别注意:4. 元器件引脚之间有无短路。因为我们该组是第一次用PCB制作板,在检查电路引脚间的有无短路的时候出现了不少的问题。首先板子在腐蚀的时候就没有腐蚀好(这可能是板子的质量、腐蚀时间的长短、FeCL3溶液的配置等原因)所以在用万用表测量的时

40、候真的是处处短路,而有的地方就是处处断路,为了保证的电路的正确性,只有通过万用表一条条的线路检查是否导通,引脚间是否短路。所以本次设计实物的走线用导线和焊锡补了不少,同时为了防止短路很多地方用小刀刮了不少了。5. 电源的正负、负极性有没有接反,正、负极之间有没有短路现象,电源线、地线是否接触良好。关于电源正、负极问题主要是在本次设计中的单电源供电的导线插在功放电路的插座上,在此应特别注意在测试极性的时候,应注意红、黑表笔不要弄反。红表笔接正极,黑表笔接负极。该设计为了防止次问题在PCB制图的时候将地线稍微加宽。不但满足制图制板的要求,而且使其极性区清楚显。6. 二极管有电解电容极性有没有接反,

41、三极管、集成器件引脚有没有接错,集成电路的型号及安插方向对不对,引脚连接处有无接触不良等。在安装的时候我们严格按照测量晶体管的步骤和要求进行,用万用表分别判断出二极管的阳、阴极;小功率三极管的类型、B极、C极、E极;大功率三极管的类型、B极、C极、E极。并作了相应的标注。通电调试此在用软件仿真是就完成了。5.2通电婢改变RP电阻值或调节函数信号发生器的频率计幅度(在器件允许承受范围),用示波器观察输出与输入波形,并比照。同时观察喇叭发出的声音是否产生异同。六、设计体会与总结1、在这次设计中,让我们确实遇了很多难以解决的问题,同时也学到了很多知识。掌握了功率放大器电路的设计与制作,掌握了TDA2

42、030等集成芯片的原理与作用以及晶体管极性的判断,如何去检查电路中的错误与线路是否导通,进一步熟练万用表的使用,如何制作PCB电路板。更让我明白团体精神的重要性。更懂得做好一件事情的不容易。接触到了与自己相关专业的具体的知识,感觉到所学的东西还是很有用的,通过实践不但稳固了学过的知识,而且其他的对所学知识进行实践论证,及时的发现了存在的许多缺乏。通过本次课程设计初步了解了一些专业软件的使用,如MUltiSim的软件的使用,也初步接触到了具体的制版全过程。2、制作电路板之前在制图要注意的问题可很多很多,尤其是初次接受到MUltiSim等软件,遇到了很多问题,例如如何布线和布局,自动布线完毕后还要

43、通过手工调整,线路宽度的设置(地线与信号线等)还有焊盘和焊孔的设置。连接电路时一定要细仔细,要确保每条线路接触性良好。为保证接出的电路不出现错误,在接线时不能只看着电路原理图去接,应该先把电路图中的每个元件的原理和用途搞清楚,明白每个元件的各个管脚与它哪里相对应,最主要的是搞清楚元件与元件之间的联系,它们在一起有怎样的作用,它们接在一起可以实现那些功能,它们之间有什么相互的影响,好几个元件在一起又能有怎样的功能,弄明白了这些过后,就可以接电路了。在接电路的过程中要仔细并且得有耐心,在检查错误时要更耐心,当出现错误时,首先检查线接对了没有,如果没有错误就看是不是元件存在问题,遇见错误要一步一步的

44、来,不要这里弄一下那里弄一下,这样是不行的。总之检测电路是要有耐心的慢慢的检查。虽然本次设计做出的实物并不是很美观,但确实有一种成就感。七、参考文献1、模拟电子技术第五版.康华光主编.北京:高等教育出版社,20052、模电数电根底实验及multisim7仿真蒋黎红主编浙江大学出版社,20073、大学生电子设计网、2、国产集成电路应用500例.周仲主编.北京:电子工业出版社,1992课程设计课程设计名称:电子电路课程设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计时间:电子信息科学与技术专业课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目直流稳压电源课题性质A课题来源D指导教师同组姓名主要内容设计并制作一

45、个能输出5V电压的双直流稳压电源,输入电压为交流220VO任务要求(1)设计出5V直流稳压电源的电路原理图。(2)根据给出的PCB板和元器件进行组装和调试,直至成功。参考文献1、康华光.电子电路根底一一模拟局部.高等教育出版社2、国产集成电路手册审查意见指导教师签字:教研室主任签字:2009年6月30日说明:本表山指导教师填写,由教研室主任审核后下达给选题学生,装订在设计(论文首页电子信息科学与技术专业课程设计任务书学生姓名专业班级电科0703学号题目低频功率放大器课题性质A课题来源D指导教师李智慧同组姓名主要内容“低频功率放大器的设计与调试”主要是训练学生综合运用模拟电子技术的理论知识,解决

46、实际问题的能力、培养学生的实践动手能力、加深对所学课堂知识的理解。参考设计方案:其中,集成功率放大器可以采用LM386,倒相电路可以用集成运算放大器电路构成。实测电路参数包括:最大输出功率、波形失真度等。任务要求应用集成电路器件,设计一个BTL低频功率放大器。要求设计出完整的电路、并组装、调试成功。最后测试和记录电路的技术参数。写出“电子技术课程设计报告”参考文献电子技术根底模拟局部康华光高等教育出版社审查意见指导教师签字:教研室主任签字:2009年6月30日说明:本表由指导教师填写,由教研室主任审核后下达给选题学生,装订在设计(论文)首页一、设计任务及要求直流稳压电源:通过对直流稳压电源的设计,能够使同学们加深对

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