模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計TDA2030功率放大器

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計系別：理工學(xué)院專業(yè)：E電了信息工程班級：*姓名：*學(xué)號：*功率放大器、設(shè)計任務(wù)與要求1、技術(shù)指標(biāo)設(shè)計一款額定輸出功率為10 20W的低失真集成電路功率放大器，要求電路簡潔，制作方便、性能可靠。性能主要指標(biāo)：輸出功率：10 20W（額定功率）；頻率響應(yīng)：20Hz 100kHz(1.1 IO(AV) =1.1*1.5=1.65AU RM1.56U2 # 19V考慮到整流橋使用方便，故電路選用整流橋，用4A/600V已經(jīng)能夠滿足本功放電路并 大有余量或者用4個IN4001組成橋式整流也行，電路如原理圖所示。濾波電容容量適可而止，不能要盲目求大，C的取值應(yīng)滿足：RLC(35)T

2、/2故RL=UO(A V)/IL(A V)=15/1.5 Q =10 Q C=(35)T/2RL=(35)*1000uF故電容的容量選取約4700。變壓器副邊電壓有效值為12V ,電容的耐壓值為U1.1X1.41X12V19V綜合上述，故電容選取4700讓/25V。電源指示直接從變壓器次級取交流12V,但要加一個限流電阻R1,R1的取值：發(fā)光二極管的工作電流在320mA之間，正向?qū)▔航?視型號不同而不同)約為1.52.5。在這里取電流為5mA，正向?qū)▔航禐?V,則R1=(ERMSUF)/ 2IF =1kQ2、功放部分TDA2030是德律風(fēng)根生產(chǎn)的音頻功放電路，采用V型5腳單列直插式塑料封裝

3、結(jié)構(gòu)。 如圖1所示，按引腳的形狀引可分為H型和V型。 該集成電路廣泛應(yīng)用于汽車立體聲收錄音機(jī)、中功 率音響設(shè)備，具有體積小、輸出功率大、失真小等 特點(diǎn)。并具有內(nèi)部保護(hù)電路。意大利SGS公司、美 國RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同類 產(chǎn)品生產(chǎn)，雖然其內(nèi)部電路略有差異，但引出腳位置 及功能均相同，可以互換。電路特點(diǎn)：1 .外接元件非常少。2 .輸出功率大，Po=18W(RL=4Q)。3 .采用超小型封裝(TO-220),可提高組裝密度。4 .開機(jī)沖擊極小。5 .內(nèi)含各種保護(hù)電路，因此工作安全可靠。主要保護(hù)電路有：短路保護(hù)、熱保護(hù)、地線 偶然開路、電源極性反接(Vsmax=12V)以及負(fù)

4、載泄放電壓反沖等。.TDA2030A能在最低坊V最高i22V的電壓下工作在 19V、8 Q阻抗時能夠輸出16W的有效功率，THDC 0.1%。無疑，用它來做電腦有源音箱的功率放大部分或小型功放再合 適不過了。引腳情況：1、腳是正相輸入端2、腳是反向輸入端3、腳是負(fù)電源輸入端4、腳是功率輸出端5、腳是正電源輸入端。1腳,2腳正負(fù)音頻信號輸入,100K歐,4腳輸出4歐或8歐，電源接5正12伏，3負(fù)12伏注意事項：1 .TDA2030 具有負(fù)載泄放電壓反沖保護(hù)電路，如果電源電壓峰值電壓 40V 的話，那么在 5 腳與電源之間必須插入 LC 濾波器，以保證 5 腳上的脈沖串維持在規(guī)定的幅度 內(nèi)。2 .

5、熱保護(hù)：限熱保護(hù)有以下優(yōu)點(diǎn)，能夠容易承受輸出的過載（甚至是長時間的）， 或者環(huán)境溫度超過時均起保護(hù)作用。3 .與普通電路相比較，散熱片可以有更小的安全系數(shù)。萬一結(jié)溫超過時，也不會對器件有所損害，如果發(fā)生這種情況，Po=（當(dāng)然還有 Ptot ）和 10 就被減少。4 .印刷電路板設(shè)計時必須較好的考慮地線與輸出的去耦，因?yàn)檫@些線路有大的電流 通過。5 .裝配時散熱片與之間不需要絕緣， 引線長度應(yīng)盡可能短，焊接溫度不得超過 260C,12 秒。6 .雖然 TDA2030 所需的元件很少，但所選的元件必須是品質(zhì)有保障的元件。元件參數(shù)的確定：同軸雙聯(lián)電位器用作左右聲道音量的同步調(diào)節(jié)，可選47K,這里我用

6、的是高質(zhì)量電位器只有10K的，用上也可以。高頻退耦電容C5 C6一般取100nF。耦合電容一般選用110卩f / 25V。消振移相電路由該集成快的數(shù)據(jù)手冊可知，電阻選用10Q，電容選用100nF.關(guān)于散熱片的大小：有此功放的轉(zhuǎn)換效率，可的功放塊的熱功率為4.5W,故查TDA2030數(shù)據(jù)手冊，得散熱片的規(guī)格應(yīng)不小于40mm 30mm 15mm四、總原理圖及元器件清單電源部分原理圖1KQ功放部分原理圖1220V總組裝圖輸出電壓（有效值）U10.2V2 所需元件清單實(shí)驗(yàn)電路板：1塊2200U/25V濾波電容2個進(jìn)口0.1u CBB電容：4個進(jìn)口1u CBB電容：2個680歐金屬膜電阻：2個22K金屬

7、膜電阻：4個1歐金屬膜電阻2個小容積22u電容2個IN4001二極管4個TDA2030A2個4A/600V整流橋堆1個正負(fù)12V交流變壓器1個五、安裝與調(diào)試安裝電路板，由于本電路采用功放集成電路，且只有5引腳，看準(zhǔn)后，可直接焊在電路板上。按照布局圖或PCB圖把元件逐一焊接在電路板上，對于二極管或電解電容等有極性 器件要用儀器判斷好后在焊接。元件全部焊接完成后， 在仔細(xì)檢查幾遍， 確保器件連接正確后，方可通電測試。TDA2030的一些參數(shù)能單應(yīng)撰型701VMS1忙IDSDl/c&+-1BBHL=4iK輻出功車r&12HRL=4.THID=I3.5%6s尺L=e,THD=0.5X)

8、日刈10140kF0=12FRL4,IV-ns5開環(huán)f= I-H7THD0.20.5P-01只LT1測量輸出電壓放大倍數(shù)Au測試條件：直流電源電壓12v,輸入信號1KHz70 mv（振幅值100mv）,輸出負(fù)載電阻 分另為4Q和8Qo2.測量允許的最大輸入信號（1KHz）和最大不失真輸出功率測試條件：直流電源電壓12v，負(fù)載電阻分別為4Q和8Qo直流電源電壓10v，負(fù)載電阻為8Qo3.測量上、下限截止頻率fH和fL測試條件：直流電源電壓12v，輸入信號70mv（振幅值100mv）,改變輸入信號頻率 負(fù)載電阻為8Qo六、性能測試與分析1.在實(shí)驗(yàn)室里，選用低頻信號發(fā)生器做信號源，用示波器觀察波形，

9、并測量出輸出電 壓的有效值。測試取輸入信號頻率f=1khz Vi=200mV RL=8Q/25W，經(jīng)測量和計算的如下 參數(shù)：fL25HzfH28KHZB=fHfL28KHz3.失真測量由于條件的限制，無法測量失真度入七、結(jié)論與心得時間總是過得很快，在匆忙中一周的課程設(shè)計結(jié)束了，我自己能制作一個高保真音 頻功率放大器，調(diào)試效果還不錯，自己第一次動手做出了原來以為很高科技的東西。這 其中的興奮是無法用言語表達(dá)的。學(xué)習(xí)模電這段時間也是我們一學(xué)期最忙的日子，剛結(jié)束的電路分析在我的腦子里還是一團(tuán)漿，緊接著的模電更是讓我昏了頭，每個星期的實(shí)驗(yàn)都是無從下手。剛接到模電的 課程設(shè)計的任務(wù)，越想月是頭痛，想著著

10、是個不可能完成的任務(wù)。時間在一天天過去， 設(shè)計還是沒有一點(diǎn)頭緒。自己的知識畢竟有限，最后想到了平日接觸最多的In ternet時間緊急打開百度輸入電子制作，很快就出現(xiàn)了很多專業(yè)的網(wǎng)站，也有一寫發(fā)燒友自己的網(wǎng)站。我仿佛發(fā)現(xiàn)了寶藏，里面都是我感興趣的東西。我根據(jù)這次設(shè)計的要求確定了 我這次設(shè)計的課題一一音頻功率放大器。在一個發(fā)燒友的網(wǎng)站上我找到了一個功率放大器的詳細(xì)制作方法，也就是我這次制 作的TDA2030 音頻功放。找到了它的電路應(yīng)用電路圖仔細(xì)看了一下似懂非懂，清點(diǎn)了 所需的元器件，到電子市場叫老板照單拿貨。買了元件離成功就有近了一步?；貋砻χ?焊接，由于用的是萬能板開始焊起來很是麻煩，開始沒

11、有合理的安排好元件的位置就喊 上了導(dǎo)致有些元件安放不了，又要拆下重新按，對元件有很大的損傷，對放大效果有直 接性的影響。這也可能是我的產(chǎn)品不夠完美的原因之一。在焊接過程中因多次重焊導(dǎo)致 心里煩躁而出現(xiàn)了很多錯誤，二極管極性插錯，導(dǎo)致電路不通，電容的兩極焊反導(dǎo)致電 容燒毀，這都是自己事先沒有策劃好造成的。讓我懂得了電子制作是個精細(xì)的活，急是 做不好的。線路連接一定要清晰，不然出錯后就很難找到是哪個地方。也要在熟練的基 礎(chǔ)上讓作品更加完美。一個星期的課程設(shè)計，盡管現(xiàn)在只是初步學(xué)會了高保真音頻功率放大器設(shè)計，離真 正掌握還有一定距離， 但學(xué)習(xí)的這段日子確實(shí)令我收益匪淺，讓我又多掌握了一門新的 技術(shù)，收獲總是令人快樂。在以后的學(xué)習(xí)中我