有源音箱論文設(shè)計(jì)

1、福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目： 有源音箱的設(shè)計(jì)與制作 系 別：電子工程系 專 業(yè)： 通信技術(shù) 班 級(jí)：通信0811班 學(xué) 號(hào)： 0801021107 學(xué)生姓名： 俞 花 指導(dǎo)老師： 譚巧老師 目錄1前言11.1本設(shè)計(jì)的意義11.2 有源音箱的認(rèn)識(shí)12 有源音箱的設(shè)計(jì)22.1有源音箱的組成22.2有源音箱的工作原理32.3有源音箱的功率放大器6功率放大器簡(jiǎn)介6功率放大器在有源音箱中的作用7功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)與要求723.4功率放大器的類型7集成功率放大器103.1PCB板的設(shè)計(jì)12設(shè)計(jì)步驟123.1.2 PCB板圖設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的要點(diǎn)：134.電路故障及解決方法14結(jié)束語(yǔ)

2、15致謝：15參考文獻(xiàn)16有源音箱摘要：本文介紹了有源音箱的設(shè)計(jì)及制作過(guò)程。有源音箱主要由功放組件和電源變壓器組成。功率放大器是電子電路中一個(gè)十分重要的部分，它在整個(gè)音箱系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，將音頻信號(hào)放大足以推動(dòng)揚(yáng)聲器工作。目前集成功放則憑其制作簡(jiǎn)單，成本低廉，重放音質(zhì)尚可等特點(diǎn)替代分立元件成為主流。此次我就是采用雙聲道集成芯片TEA2025來(lái)設(shè)計(jì)高保真音頻功率放大器，TEA2025雙聲道功率放大集成電路具有聲道分離度高、電源接通時(shí)沖擊噪聲小、外接元件少，最大電壓增益可由外接電阻調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。該功放設(shè)計(jì)避免了分立元件組合電路布線復(fù)雜、輸出信號(hào)失真大的缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：有源音箱 功率

3、放大器、集成功放、TEA20251 前言1.1 本設(shè)計(jì)的意義音樂(lè)是讓生活多姿多彩，音箱又是提高音樂(lè)享受的必要工具。隨著電視技術(shù)，音響技術(shù)，數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人們的生活水平的不斷提高，市場(chǎng)中音響器材也是琳瑯滿目，給音樂(lè)愛(ài)好者帶來(lái)更多的選擇。而有源音箱將功放設(shè)置在音箱內(nèi)部，比功放要少一個(gè)機(jī)殼，成本得以大幅度的降低，再加上其音箱連接簡(jiǎn)單，使用方便，得到眾多消費(fèi)者的青睞。應(yīng)用自己學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，親手設(shè)計(jì)制作一個(gè)有源音箱使用起來(lái)更是具有實(shí)際意義。高音清爽，低音震撼給人帶來(lái)更多美的享受。1.2 有源音箱的認(rèn)識(shí) 所謂的有源音箱就是指將功放做在音箱內(nèi)部，可直接與音源連接并正常工作的音箱。這些功放專門(mén)用于

4、推動(dòng)音箱的喇叭，功放具有較高的輸入阻抗（一般幾十千歐姆）和較低的輸出阻抗（零點(diǎn)幾歐姆），可以在音源和音箱之間起到緩沖的作用，還將解碼器也集成到音箱內(nèi)部，可以直接接受數(shù)字信號(hào)，這就是數(shù)字有源音箱。雖然從字面上看，有源音箱可以認(rèn)為是必須插電源的音箱，但嚴(yán)格地說(shuō)這個(gè)“源”應(yīng)理解為功放，而不是指電源，因?yàn)橛胁簧傩枰咫娫磪s仍外部功放推動(dòng)的音箱，這些音箱顯然不屬于有源音箱。圖1：有源音箱產(chǎn)品樣 2 有源音箱的設(shè)計(jì)2.1 有源音箱的組成 有源音箱由電源電路、音頻輸入、音量音調(diào)控制電路和高低音功放電路組成。音頻輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大器，此時(shí)在前置放大器的中通過(guò)調(diào)節(jié)雙聯(lián)電位器進(jìn)行音量的控制，以及通過(guò)阻容元件電路

5、的選頻濾波作用來(lái)放大、分離出后級(jí)功放所需幅度的高、低音信號(hào)。從音量音調(diào)控制出來(lái)的高音信號(hào)通過(guò)電容耦合到高音部分功放電路。高音信號(hào)通過(guò)高音功放電路的處理，放大到足夠大從而推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音。同理，低音信號(hào)耦合到低音功放電路進(jìn)行功率放大來(lái)推動(dòng)喇叭工作。電源電路采用我們學(xué)過(guò)的直流穩(wěn)壓電路將交流轉(zhuǎn)化成直流為功放等電路模塊提供電能。從而完成整個(gè)有源音箱的工作任務(wù)，如圖2所示。音頻輸入低音部分功放電路音量音調(diào)控制電路電源電路高音部分功放電路喇叭揚(yáng)聲器 圖2：有源音箱電路組成框圖 圖3: 有源音箱總電路圖2.2 有源音箱的工作原理1 電源電路 在圖4中可以知由二極管構(gòu)成的整流電路將由變壓器轉(zhuǎn)換來(lái)的9V交流電壓變

6、換成單向脈動(dòng)直流電壓，由于這種電壓含有很大的脈動(dòng)成分（紋波）,故C1、C2構(gòu)成的濾波電路將其電壓變平滑。（大電容C2消除紋波電流，使電路不產(chǎn)生消波失真并滿足電路動(dòng)態(tài)要求.并聯(lián)個(gè)小電容C1是為了減小電源內(nèi)阻，消除自帶紋波，穩(wěn)定波形。） 圖4:電源電路2 音頻輸入如圖5所示，左右聲道通過(guò)電阻、電容耦合到音量控制電路（R10、C10并聯(lián)電路提升高頻電路，C11作為耦合電容） 圖5：音頻輸入電路 3 音量控制我們知道由于從音頻送出的信號(hào)很微弱，在功放前就需要前置放大器即音量音調(diào)控制電路將信號(hào)放大到功放所需的幅度。在圖6音量音調(diào)控制電路中中左右聲道主要通過(guò)雙聯(lián)電位器RP1A、RP1B的調(diào)節(jié)其音量。并且分

7、離出高音信號(hào)與低音信號(hào)，高音信號(hào)通過(guò)瓷片電容濾波耦合到高音功放，低音則通過(guò)電容C3耦合到低音功放。如圖6所示。 圖6： 音量音調(diào)控制電路4 功率電路低音功率放大模塊：從電路圖中可以看到左右聲道通過(guò)相應(yīng)的電阻電容R2,RP3混合成低音信號(hào)再通過(guò)C3,C5電容將高音直接接地濾除，允許低音通過(guò)并耦合到低音功放中。TEA2025集成塊，它具有很高的聲音分離度，在電源接通時(shí)其沖擊噪聲小，該集成塊接成一個(gè)BTL電路BTL功放可解決了當(dāng)電源電壓較低時(shí)輸出功率受限的問(wèn)題。他能滿足低電路的大功率輸出。在其他條件相同的情況下它的輸出功率是OCL,OTL的4倍。我們可以發(fā)現(xiàn)在低音信號(hào)輸入端10角前有個(gè)由R31，C3

8、0并聯(lián)組成的選頻濾波電路盡可能的提升低頻部分，隔斷高頻。該電路中還用到C37，C33100UF的自舉電容可減少失真。在低音中TEA2025的1角通過(guò)電容C38與6角相連，提供負(fù)反饋從而穩(wěn)定頻帶。而在高頻功放電路中1角就可以直接懸空。低音信號(hào)經(jīng)低放放大后就可以驅(qū)動(dòng)喇叭工作。 圖7：低音功率放大電路 高音功率放大模塊：高音部分（左右聲道）則是用到小的瓷片電容進(jìn)行濾波提取，在高放中同樣加入選頻網(wǎng)絡(luò)，我們可以發(fā)現(xiàn)低音采用到的電阻R31是100K而高音中則用12K的R13，這是根據(jù)F=1/2 RC，當(dāng)C一樣，R與F成反比。6角，11角的C23，R24與C13，R14都是作為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，穩(wěn)定電壓增益，

9、拓寬通頻帶。3,2,14,15角的電容電阻作為相位補(bǔ)償，消除高頻自激。同樣放大后的高音信號(hào)就可以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲因?yàn)榈鸵羰莾陕沸盘?hào)合成，電壓是高音的2倍，故其輸出功率是高音功放輸出功率的四倍。 圖8： 高音功放電路2.3 有源音箱的功率放大器 功率放大器簡(jiǎn)介功率放大器簡(jiǎn)稱功放，在音頻系統(tǒng)中，很多情況下由于主機(jī)的額定輸出功率不能勝任帶動(dòng)整個(gè)音箱系統(tǒng)的任務(wù)，故常在主機(jī)與播放器之間放置一個(gè)功放來(lái)補(bǔ)充這個(gè)功率缺口。比如，我們?cè)谱鬟^(guò)的的收音機(jī)，還有平時(shí)使用MP3等。在高頻中，我們知道高頻功放是用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，主要是將高頻已調(diào)信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過(guò)天線將其輻射到空間，保證在一定

10、區(qū)域內(nèi)接收機(jī)可以接受到滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道間的通信。高頻功率放大器的應(yīng)用也是相當(dāng)?shù)膹V泛，在我們學(xué)過(guò)的通信系統(tǒng)發(fā)送裝置中就常用到該組件。 功率放大器在有源音箱中的作用功率放大單元的在音箱中的任務(wù)是對(duì)運(yùn)放部分送來(lái)的音頻信號(hào)進(jìn)行更進(jìn)一步的功率放大，然后產(chǎn)生強(qiáng)勁的脈動(dòng)音頻電壓推動(dòng)揚(yáng)聲器工作。在本音箱計(jì)中采用雙聲道集成功放芯片TEA2025設(shè)計(jì)高保真音頻功率放大器，該功放的設(shè)計(jì)避免了分立元件組合電路布線復(fù)雜、輸出信號(hào)失真大的缺點(diǎn)，TEA2025雙聲道功率放大集成電路，該電路具有聲道分離度高、電源接通時(shí)沖擊噪聲小、外接元件少，最大電壓增益可由外接電阻調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。 功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)與要

11、求(1)輸出功率，即電路送給負(fù)載的功率。最大輸出功率Pom=1/2UomIom在允許失真限度內(nèi)，盡可能提高效率的向負(fù)載提供足夠大的功率，因此，功率放大電路的電路形式，工作狀態(tài)，分析方法等都與小信號(hào)放大電路有所不同，對(duì)功率放大電路的基本要求是輸出功率要大，輸出功率P0=U0xI0，要獲得大的輸出功率，不僅要求輸出電壓高，而且要求輸出電流要大。（2）效率，功率放大電路的信號(hào)較大，電源消耗能量較多，故要考慮到效率問(wèn)題。提高效率降低電能消耗外，還有其他的意義。提高效率就是要增大輸出功率的比例，降低管耗。降低管耗，一則可是功放管結(jié)溫降低，有利于功放的穩(wěn)定工作；二則可較經(jīng)濟(jì)地選用Pcm小功放管。另一方面，

12、效率高，有利于降低功放電源的容量和成本。（3）頻率響應(yīng)，反應(yīng)功率放大器對(duì)音頻信號(hào)分量的放大能力。（4）非線性失真，功放電路工作在大信號(hào)狀態(tài)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生非線性的失真。但我們要保證音箱的音質(zhì)，所以要采取措施，將非線性失真最小化。除此之外還有對(duì)功放的散熱保護(hù)，本次功放設(shè)計(jì)用到的TEA2025是大功率的集成片，由于工作在大電流和高壓下，會(huì)有較大的管耗，并轉(zhuǎn)化為熱量，使用時(shí)其表面將會(huì)在瞬間產(chǎn)生高熱量，會(huì)對(duì)集成芯片造成損害，為了使其損害降到最低的限度，在功率放大的音響電路中，要用到散熱片，起到保護(hù)的效果。23.4 功率放大器的類型1 按輸出管的偏置和工作狀態(tài)分根據(jù)三極管在放大信號(hào)的信號(hào)工作狀態(tài)和三極

13、管靜態(tài)電流大小劃分，功率放大器電路主要有3種放大器類型，一是甲類放大器，二是乙類放大器，三是甲乙類放大器等。音箱的系統(tǒng)內(nèi)由于不允許存在非線性失真，所以只用甲類放大器，或是甲乙類放大器。（1）甲類。甲類放大器就是給放大管加入合適的偏置電流，這樣用一只三極管同時(shí)放大信號(hào)的正負(fù)半周，在功率放大器電路中，功放輸出級(jí)中的信號(hào)幅度已經(jīng)很大，如果仍然讓信號(hào)的正負(fù)半周同時(shí)用一只三極管來(lái)放大，這種電路稱之為甲類放大器，功放管在整個(gè)信號(hào)周期全導(dǎo)通，導(dǎo)通角為360°，其功放管靜態(tài)工作電流設(shè)的比較高，要設(shè)在放大區(qū)的中間，如圖9 a所示，當(dāng)功放工作在甲類狀態(tài)時(shí)，只要功放管不進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)，非線性失真最小，

14、但由于甲類功放靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在負(fù)載線的中央，靜態(tài)功耗很大。對(duì)音響功放電路來(lái)說(shuō)，無(wú)聲音時(shí)（無(wú)輸入信號(hào)）功耗很管耗很大，不合理。這也是甲類功放電路的致命缺點(diǎn)效率低，最大效率在理想情況下只有50%。（2）乙類。所謂的乙類放大器就是不給三極管加靜態(tài)偏置電流，且用兩只性能對(duì)稱的三極管來(lái)分別放大信號(hào)的正半周和負(fù)半周，正、負(fù)半周再在放大器的負(fù)載上將正、負(fù)半周信號(hào)合成一個(gè)完整的周期信號(hào)。乙類狀態(tài)的最大優(yōu)點(diǎn)是靜態(tài)功耗為零，兩個(gè)功放管拼接的乙類功放電路最大效率在理想情況下課達(dá)到/4=78.5%.但是功放管工作在此類狀態(tài)時(shí)，輸出地信號(hào)只有一半，如圖9 C所示，也就是說(shuō)乙類放大器沒(méi)有給功率輸出加入靜態(tài)偏置電流，因而產(chǎn)

15、生交越失真。這種失真是非線性失真的一種，對(duì)聲音的音質(zhì)破壞嚴(yán)重。所以，乙類放大器電路是不能用于音頻放大器電路中的。（3）甲乙類。為了克服交越失真，必須使輸入信號(hào)避開(kāi)三極管的截止區(qū)，可以給三極管加入很小的靜態(tài)偏置電流，以使輸入信號(hào)“騎”在很小的靜態(tài)偏置電流上，這樣可以避開(kāi)了三極管的截止區(qū)，使輸出信號(hào)不失真嗎。甲乙類放大器電路的主要特點(diǎn)如下所述：A這種放大器同乙類放大器電路一樣，也是用兩只三極管分別放大輸入信號(hào)的正、負(fù)半周，但給兩只三極管加入了很小的靜態(tài)偏置電流，以使三極管剛剛進(jìn)入放大區(qū)。B由于給三極管所加的靜態(tài)偏置電流很小，所以在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)放大器對(duì)直流電源的消耗比較?。ū绕鸺最惙糯笃餍〉亩啵?，

16、這樣具有乙類放大器的省電優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)因加入的偏置電流克服了三極管的截止區(qū)，對(duì)信號(hào)不存在失真，又具有甲類放大器無(wú)非線性失真的優(yōu)點(diǎn)，。所以，甲乙類放大器具有甲類和乙類放大器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服可這兩種放大器的缺點(diǎn)。正是由于甲乙類放大器無(wú)交越失真，又具有輸出功率大和省電的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛地應(yīng)用在音頻功率放大器電路中。當(dāng)這種放大電路中的三極管靜態(tài)直流偏置電流太小或沒(méi)有時(shí)，就成了乙類放大器，將產(chǎn)生交越失真。 圖9: 功放電路工作狀態(tài)還有一種功放是采用了兩個(gè)不同極性的三極管構(gòu)成一級(jí)放大器電路，兩只三極管分別放大輸入信號(hào)的正半周和負(fù)半周，即用一只三極管放大信號(hào)的正半周，用另一只三極管放大信號(hào)的負(fù)半周，兩只三極管輸

17、出地半周信號(hào)在放大器負(fù)載上合并后得到一個(gè)完整周期的輸出信號(hào)。我們?cè)谀M電子中接觸到的推挽放大器電路，就是采用兩種不同極性的三極管，一只三極管工作在導(dǎo)通放大時(shí)，另一只三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)輸入信號(hào)變化到另一半周后，原先導(dǎo)通、放大的三極管進(jìn)入截止，而原先截止的三極管進(jìn)入導(dǎo)通、放大狀態(tài)，兩只三極管在不斷地交替導(dǎo)通放大和截止變化。2 按輸出極與揚(yáng)聲器的鏈接方式功率放大器電路的另一種劃分主要是由功放級(jí)輸出電路形式來(lái)決定，常見(jiàn)的的音頻功率放大器主要有下列幾種：（1）變壓器耦合甲類放大器電路主要用于電子放大器中；（2）變壓器耦合推挽功放電路主要用于一些輸出功率較大的電子管放大器中；（3） A. OTL功率放

18、大器電路作為單電源無(wú)輸出變壓器互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路，要用于一些功率較小的放大器中，它的電路仍屬于乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放。B. OCL功率放大器是一種常用的放大器電路，常用于一些輸出功率要求大的功率放大器中。它的電路是雙電源無(wú)輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱電路。C. BTL電路，該功率放大器電路主要用于一些要求輸出功率更大的場(chǎng)合。也就是此次有源音箱功放電路所使用的。BTL電路可以作為雙電源電路，也可以作為單電源應(yīng)用，在作為單電源時(shí)無(wú)輸出電容，BTL電路需要兩組輸入信號(hào)+ui和-ui，在分立元件電路中可由差動(dòng)放大電路或單管c、e分割式倒相電路獲得，在集成功放電路中，典型的應(yīng)用電路是將+ui輸入到其中一組互補(bǔ)對(duì)稱電路同

19、相輸入端，輸出后取一部分輸入到另一組互補(bǔ)對(duì)稱電路的反相輸入端。OTL和OCL功放的電路的不足之處就是當(dāng)電源電壓Vcc與負(fù)載電阻Rl一定的情況下，輸出地功率尚不夠大，特別想持此所設(shè)計(jì)的便攜式的有源音箱的功放電路中電源電壓較低，輸出功率受到限制。BTL功放電路在電源電壓同等的情況下，輸出地功率增大到OTL、OCL輸出功率的4倍。因此我們采用BTL連接方式的集成塊TEA2025. 集成功率放大器隨著線性技術(shù)的不斷發(fā)展和集成功放性能不斷提升，集成功率放大器越來(lái)越多的應(yīng)用到電子產(chǎn)品中。集成功率放大器由集成功率放大器電路和一些外部阻容元件構(gòu)成。集成功放與分立元件功放相比，具有體積小、重量輕、調(diào)試簡(jiǎn)單、效率

20、高、失真小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。集成功率放大電路的電路形式有很多，有單純電源供電的OTL功放電路，雙電供電的OCL互補(bǔ)對(duì)稱功放電路，還有就是本次設(shè)計(jì)采用到的BTL橋式推挽功放電路。集成功率放大電路的主要性能指標(biāo)有輸出最大功率、電源電壓范圍、電壓增益、頻帶寬度、輸出阻抗、輸入偏置電流、總諧波失真等。在實(shí)用電路中，往往要求放大電路與其他放大電路本質(zhì)上沒(méi)有根本的區(qū)別，只是功放既不是單純的追求輸出高電壓，也不是輸出大電流，而是追求在電源電壓確定情況下，輸出盡可能大的功率，電源轉(zhuǎn)換效率高，非線性失真要小，功放管的散熱性能要好。集成功率放大器TEA2025功能簡(jiǎn)介T(mén)EA2025芯片是歐洲生產(chǎn)的雙聲道功率放大集

21、成電路，該電路具有聲道分離度高，電源接通時(shí)沖擊噪聲小，外接元件少，最大電壓增益可由外接電阻調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。有以下幾點(diǎn)的的參數(shù)參考:（1）在tmax=25°時(shí)電源電壓Vcc=15v，輸出峰值電流Io=1.5ATEA2025集成電路工作電源電壓范圍312V典型工作電壓6-9v，RL=8，Ta=25（2）靜態(tài)電流ICQ最大值為47dB，最小值43dB典型值為45dB，BTL時(shí)最大值為5dB，最小值為49dB，典型值為51dB。 （3）輸出功率P0當(dāng)THD=10%,F=1KHz時(shí)，雙聲道時(shí)典型值為1.3w，BTL時(shí)典型值為4.7w。（4）諧波失真THD當(dāng)F=1KHz，Po=250mw，RL=4時(shí)

22、，雙聲道的最大值為1.5%，典型值為0.3%。BTL時(shí)的典型值為0.5%。管腳功能管腳功能1BTL輔助輸出，雙聲道是懸空9接地線端2功放電路2信號(hào)輸出端10功放電路1信號(hào)輸入端3功放電路2自舉端11功放電路1負(fù)反饋元件端4接地線112接地35接地13接地46功放電路2負(fù)反饋元件端14功放電路1自舉端7功放電路2信號(hào)輸入端15功放電路1信號(hào)輸出端8紋波濾波連接端16工作電壓輸入端圖10： TEA2025集成塊管腳作用圖3 有源音箱的制作3.1 PCB板的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟（1）制作原理圖，在原理圖的編輯中要注意元件標(biāo)號(hào)的唯一性，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置好元件的封裝形式。以保證印制電路板設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。（2）產(chǎn)

23、生網(wǎng)絡(luò)表，在原理圖編譯通過(guò)后，進(jìn)行保存就可以生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。（3）制作物理邊框，我們?cè)赑CB設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)由原理圖生成網(wǎng)絡(luò)圖時(shí)過(guò)來(lái)的元件分散的雜亂無(wú)序，給我們的放置元件帶來(lái)很大的不便，故要制作一個(gè)物理邊框來(lái)約束這些元件，為接下來(lái)的元件布局、走線提供一個(gè)平臺(tái)。（4）元件的布局，布局是印制電路板中最耗費(fèi)精力的工作，一般要遵循先難后易，先大后小，在有源音箱功放板PCB布局時(shí)要注意的是集成塊TEA2025位置安放，該功放集成電路的去耦電容應(yīng)盡量靠近芯片的電源腳以高頻最近為原則，使之與電源和地之間形成回路最短，旁路電容應(yīng)均勻分布在集成塊周邊。要按信號(hào)的走向布局，以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它

24、進(jìn)行布局，盡量縮短元件之間的引線和連接，布局要便于信號(hào)的流通，對(duì)發(fā)熱元件要布置在散熱的地方，在功放集成塊上安放散熱片如圖12所示，并與其他元件隔開(kāi)一定的距離。布局盡量緊湊，減小PCB尺寸，減少生產(chǎn)成本。（5） 布線，有源音箱的布線非常關(guān)鍵，特別是地線的連接與走向，要一電源電路為媒介，將大電流與小電流區(qū)分開(kāi)，還有高音低音的地線也要分離開(kāi)來(lái)。大信號(hào)線的間距要加大，導(dǎo)線要粗，如圖11所示，紅色的線是代表地線，地線不能設(shè)計(jì)成閉合的回路，在低音部分采用單點(diǎn)接地，在高音電路部分采用就近接地，而且采用大面積接地方式。（6）調(diào)節(jié)完善，布完線，要對(duì)個(gè)別原件、走線做些調(diào)整以及敷銅的處理。（7）檢查核對(duì)，在調(diào)整完善

25、PCB板后再認(rèn)真的檢測(cè)一遍。確保板的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系與原理圖一致。以便后續(xù)工作的正常進(jìn)行。 （8）PCB板生成電路板。圖11：有源音箱功放電路的PCB圖 圖12：功放樣板圖 3.1.2 PCB板圖設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的要點(diǎn)：(1) 布線的方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線的方向最好與電路圖走線方向相一致，因產(chǎn)生過(guò)程中通常需要在焊接面進(jìn)行各種參數(shù)的檢測(cè)，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試和檢修。(2) 各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?3) 電阻，二極管的放置方式：平放和豎放(4) 走線力求簡(jiǎn)單明了。(5) 特別是在功放PCB的設(shè)計(jì)時(shí)，為了防止大電流和

26、小電流混合后引發(fā)電路自而帶來(lái)的信號(hào)干擾，在設(shè)計(jì)功放板時(shí)應(yīng)有意識(shí)地將大電流和小電流部分的地線隔離開(kāi)，同時(shí)在元件布局時(shí)還要考慮大電流和小電流模塊之間的物理隔離，從而減小干擾。如果將大/小電流部分的地線混接在一起，那么音頻輸入的那部分就會(huì)受到大電流的沖擊而引入噪聲。不僅僅是要遵循電池抗干擾，PCB設(shè)計(jì)還要遵(6) 循連線精簡(jiǎn)原則、安全載流原則。3.2 電路板的焊接焊接是一項(xiàng)比較機(jī)械化地工作，但又是故障的頻發(fā)點(diǎn)。焊接前應(yīng)仔細(xì)對(duì)照電路原理圖和PCB裝配圖，在正確的位置中插入相應(yīng)的元器件，插入元件時(shí)應(yīng)遵循先小后大原則，以便于焊接。焊接時(shí)，電烙鐵應(yīng)呈45°角先預(yù)熱焊盤(pán)，而后送入焊錫，熔化適量焊料后

27、移開(kāi)焊錫，待焊錫流動(dòng)完全覆蓋焊接點(diǎn)時(shí)，應(yīng)沿著管腳迅速移開(kāi)電烙鐵，冷卻后可將多余的管腳剪掉。焊接的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，焊錫也不宜過(guò)多，整體的焊接外形應(yīng)呈三角錐狀為宜。焊接時(shí)還應(yīng)當(dāng)細(xì)心謹(jǐn)慎，避免出現(xiàn)因虛焊、漏焊和連焊所帶來(lái)不必要的電路故障。4 電路故障及解決方法在本次有源音箱設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的主要故障就是接入揚(yáng)聲器后沒(méi)聲音，我就對(duì)著原理圖用萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是一條信號(hào)線短路掉了，就用小刀將其銅刮掉，檢修完后再一次試音就行了。我記得我們班在有源音箱實(shí)訓(xùn)時(shí)有一組同學(xué)的電路板的低音部分在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，還能聽(tīng)到揚(yáng)聲器發(fā)出的”噗噗“聲該故障屬于音箱的低頻自振，這是由于直流電源是多級(jí)放大器電路公共電源，各級(jí)信號(hào)電

28、流在電源內(nèi)阻上產(chǎn)生壓降會(huì)互耦成正反饋?？戳讼滤陌灏l(fā)現(xiàn)板的布線不是特別的合理，還有就是焊接這塊也做得不夠好。在有源音箱制作時(shí)我們還會(huì)常常碰到以下兩種故障:（1） 無(wú)工作電壓，檢查交流輸入時(shí)候正常，若有交流輸入，則檢查整流部分元件是否損壞，或是保險(xiǎn)絲已熔斷。如果保險(xiǎn)絲已經(jīng)熔斷或是整流橋已經(jīng)擊穿，又可能后級(jí)電路有元件已損壞，應(yīng)該檢測(cè)保護(hù)二極管及穩(wěn)壓管二極管是否擊穿，功放集成塊和運(yùn)放集成塊是否損壞。在故障發(fā)生前注意觀察是否有元件冒煙，燒焦等現(xiàn)象，或是用手觸摸或是處于低壓工作區(qū)地元件發(fā)熱。如果還不能排除故障，就采取更換替代的方法。（2）自激，自激振蕩（高頻自振、低頻自振）是音箱常見(jiàn)的故障，如果自激振蕩

29、的頻率是在音頻范圍內(nèi)，我們便可以在揚(yáng)聲器中聽(tīng)到振蕩叫聲，這種現(xiàn)象可能通過(guò)導(dǎo)線之間的信號(hào)耦合或電源內(nèi)阻有害的耦合引起的，一般產(chǎn)生低頻自激是由于電源內(nèi)阻過(guò)大、電源濾波電容開(kāi)路或是失效引起的。如果振蕩頻率不再范圍內(nèi)，此時(shí)好像“無(wú)聲”，如果發(fā)現(xiàn)散熱器發(fā)熱量過(guò)大（即使輸出功率很小或是靜態(tài)情況下）懷疑有自激現(xiàn)象，可以用萬(wàn)用表交流檔測(cè)量功放的輸出電壓，用示波器可以觀察到波形。如果測(cè)得電壓偏高，或是觀察到異常的高頻波可斷定是高頻自激。還有的故障常常是因?yàn)椴季€的不規(guī)則所引起的，故在PCB布線時(shí)要遵守：電源線要短而粗，地線的走勢(shì)，電源線與信號(hào)線處理都要合理。必要的添加退耦電容。還有就是輸入信號(hào)線不要靠近輸出線和電源線，信號(hào)輸入線用屏蔽線。減短電源輸出到功放的供電