音调可调的音频功率放大器的设计

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1、《模拟电子线路》课程设计报告题目:音调可调的音频功率放大器的设计班级:学号:姓名:同组人员:指导教师:2014年6月26日目录1课程设计目的及任务12系统设计12.1方案设计12.2功放芯片TDA2030参数13单元电路设计及仿真33.1前置放大电路33.1.1工作原理33.1.2电路结构及参数设计33.1.3电路仿真43.2带通滤波器53.2.1工作原理53.2.2电路结构及参数设计83.2.3电路仿真83.3音调控制电路93.3.1负反馈式音调控制器的工作原理93.3.2电路结构及参数设计143.3.3电路仿真143.4功率放大电路163.4.1工作原理163.4.2电

2、路图分析164整机测试175电路安装、调试与设计感想175.1电路安装调试175.2设计感想176指导老师意见18参考书目18附录18音调可调的音频功率放大器的设计1课程设计目的及任务设计一个实用的音频功率放大器。在输入正弦波幅度≤5mV，负载电阻等于8Ω的条件下，音频功率放大器满足如下要求：(1)最大输出不失真功率POM≥8W。(2)功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~18KHz。(3)在最大输出功率下非线性失真系数≤3%。(4)输入阻抗Ri≥100kΩ。(5)具有音调控制功能：低音100Hz处有±12dB的调节范围，高音10kHz处有±12dB的调节范围。2系统设计2.

3、1方案设计根据设计课题的要求，该音频功率放大器可由图所示框图实现。下面主要介绍各部分电路的特点及要求。功率放大音调调节前置放大带通滤波扬声器话筒图2-1系统框图2.2功放芯片TDA2030参数TDA2030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。3.2.2译

4、码显示模块。电路特点：1）外接元件非常少。182）输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。3）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，因此工作安全可靠。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。TDA2030极限参数表2-1TDA2030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)20W工作结温(Tj)-40-+150℃存储结温(Tstg)-40-

5、+150℃引脚介绍图2-2TDA2030实物图1脚是正向输入端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。TDA2030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，以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。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。18与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。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。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的

6、去耦，因为这些线路有大的电流通过。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。虽然TDA2030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单元电路设计及仿真3.1前置放大电路3.1.1工作原理音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大，然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种，如传声器（话筒）、电唱机、录音机（放音磁头）、CD唱机及线路传输等，这些声音源的输出信号的电压差别很大，从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的，这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话，对于输入过低的信号，功率放大器

7、输出功率不足，不能充分发挥功放的作用；假如输入信号的幅值过大，功率放大器的输出信号将严重过载失真，这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器，以便使放大器适应不同的的输入信号，或放大，或衰减，或进行阻抗变换，使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。前置放大器的选择是十分重要，直接会影响整机的噪声大小和信号保真。因此需选择高精度、低噪声、高保真、宽带宽的运放，如OP07、NE5532A,其中OP07是精度较高的单运放，本设计因是手工焊锡，考虑到电路简单化以减小干扰，选择大s原装拆机的双运