【正文】 ............................... 5 ......................................................... 5 ................................. 錯誤 !未定義書簽。因此，性能良好的合并式功率放大器應由輸入級、推動級和輸出級等部分組成。 音頻功率放大器是一個技術相當成熟的領域，在現(xiàn)代音響普及中，得到很大的發(fā)展和應用。綜合運用了我們前面所學的知識。當負載一定時，希望輸出的功率盡可能大，輸出 的信號的非線形失真盡可能的小，效率盡可能的高。不僅在專業(yè)的場所還是休閑娛樂時，人們都喜歡音質好的功率放大器。 功放在一個 音響 系統(tǒng)中，是個非常重要的組成部分。噪聲和交流聲極小，對低頻響應和失真度有了改進，提高了電路的對稱性和開環(huán)指標。如 CD機已被廣泛使用，現(xiàn)代信號源的輸出電平均在 之間，因此現(xiàn)代放大器的輸入靈敏度要求相應也有變化。50K 歐姆 ⑤ 電壓增益： 40dB ⑥ 音調控制范圍：低音 32dB 高音 40dB ⑦ 開機延時噪音 12s ⑧ 具有揚聲器保護功能 ⑨ 電源：交流 220V 第一章 設計方案 總體方案 放大器的功能 1) 純后級功放：在功放電路中，不帶信號源選擇、音量控制等附屬功能的功率放大器稱為純后級功放。特點：當信號源在一定輸入時，放大器的輸出可達功率的最佳效果；可以有多組音源輸入選擇；具有電平控制功能；左右聲道全為一體，還可設有高 低音調控制裝置等。 電源變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。 本次設計中，主要包括了電源變壓器、整流電路、濾波電路三個部分。 信號流程：音頻信號從 X1 輸入經音量電位器 RP1，再由 C1（ C6）耦合，進入 IC1（ IC2）的 1腳，由集成電路放大后從 4 腳輸出，經輸出耦合電容 C4（ C9）到達 X2。但事實上是否是這樣的呢 ?回答當然是否定的。君不見以往很多廉價日本產 套裝機也有用分體式功放機的，但這些廉價套裝機中分體式功放機的質量如何，相信有一定經驗的讀者心中自然會明白。 音源選擇電路用來選擇輸入的音頻信號，如磁帶機、 CD 機等。采用的是 RC衰減 — 負反饋式音調控制電路。音量和音調控制電路是功放電路中，常具備的電路，因此也采用了 音頻信號經 C27 耦合到音量電位器 VOLUME，經電位器的動臂 、 R C1 輸往音調控制電路 ,再到平衡控制按鈕。因此，對中音、低音的提升量最大。因此，對高音的提升量最大。一般音響系統(tǒng)中通常設有低音調節(jié)和高音調節(jié)兩個旋鈕，用來對音頻信號中的低頻成分和高頻成分進行提升或衰減。 圖 4 所示為負反饋式高低音調節(jié)的音調控制電路。不論 W1 的滑臂怎樣滑動，因為 C C2對高音信號可視為是短路的，所以此時對高音信號無任何影響。使用時必須注意的是，為避免前級電路對音調調節(jié)的影響，接入的前級電路的輸出阻抗必需盡可能地小，應與本級電路輸入阻抗互相匹配。低音輸入衰減網(wǎng) 絡由 R R W1 左臂、 C1 組成，低音負反 饋網(wǎng)絡由 R R W1 右臂、 C2 組成；高音輸入衰減網(wǎng)絡由 R R W2 左臂、 C3 12 組成，高音負反饋網(wǎng)絡由 R R W2右臂、 C3 組成； C C C3 的作用與圖 2 中的完全一樣。 、響度補償、平衡控制等電路 常用的音量控制方式是信號衰減式，由電位器來完成。在中高檔機中則使用數(shù)字式電子音量控制的 較多，通過可 360度全方位旋轉的脈沖電位器或按鍵與單片 CPU 來控制專用音量 IC，達到控制音量的目的。這樣就起到了等響度補償作用。當滑動臂位于中心位置時，兩聲道輸出幅度相等（設定兩輸入幅度相等），每個聲道的插入損耗均為 3dB。 將來自前置放大器的信號放大到足夠能推動相應揚聲器系統(tǒng)所需的功率。 電子管功率放大器：在 20 世紀 60 年代以前均采用電子管作功率放大器，后來被體積小、功率大、耗能少的晶體管所取代。 14 功放原理 左聲道：當輸入的音頻信號處于“正半周”時， VT1 導通， VT3 截止，“正半周”信號經 VT VT2 差分放大后，從 VT1集電極直 接耦合到 VT5 的基極，經VT5 放大到足夠的幅度，激勵 VT7 和 VT9輸出正半周的信號。 （以左聲道為例） ①輸入級： VT VT2 構成 NPN 型差分放大電路， VT VT4構成 PNP 型差分放大電路。 ③ 對稱互補輸出級； VT VT8 是功率放大推動管，而 VT7 與 VT9 組成 NPN型功率復合管， VT8 與 VT10 組成 PNP 型功率復合管。 R6 同時又使電路構成直流全閉環(huán)組態(tài)，確保電路直流工作點穩(wěn)定。 TDA2030 各腳電壓， 5腳 24V 正常， 4腳 12V 輸出腳正常， 2腳 12V 正常， 1 腳信號輸入腳 12V 正常 調節(jié)電壓，不斷減小電壓值，當輸入電壓為 ， 1KHZ 時，輸出曲線不再失真，而功率值也達到了要求的 20 10W 值。 輸出功率的調試 在輸入信號端輸入正弦波信號，用雙蹤示波器觀測 ui,uo 的波形，當剛好不出現(xiàn)削波失真時，可得 Po（ Po=uo^2/RL）值。如果輸出的正弦波波形有毛刺（波形周期個數(shù)變疏），說明有高頻干擾（噪聲），應調整高頻反饋電容。 （ 3）切斷信號式保護電路；當功率放大器輸出過大的功率時，由過載 保護電路檢測到過載信息，經處理放大后，傳給觸發(fā)器等控制器，由控制器輸出控制電平，將輸入到功誨放大器的信號接地或切斷輸入通路。 (1)直流保護：當功率放大電路發(fā)生故障，其輸出端出現(xiàn)的直流電壓的絕對值超過設計限度時，保護電路中的直流檢測電路即把它檢測出來，變成控制信號。 (3)開機延時接通保護：通過開機延時電路控制繼電器驅動電路的工作狀態(tài)，使繼電器在開機時延時 1～ 4 秒鐘接通揚聲器，以避免開機過程中產生的浪涌電流沖擊揚聲器，使其音圈移位。當右（或左）聲道的功率輸出電路出現(xiàn)正極性的較大的直流失調電壓時，電流經 R6（或 R21）、 Q4 的 be結到地，Q4導通，其集電極輸出控制電平，經 R D2 送 Q7 放大后，輸往 R－ S觸發(fā)器。 R R2 分別用來對輸出級上、下臂功率管的過載情況進行取樣。當功放工作異常致使 Q1 嚴重過載時，流過 R1的電流大增。下臂功率管則從 R2 兩端取出電壓，經 R R R4分壓后，提供給 Q3監(jiān)測。當 Q3 基極的電壓過高時，通過此電路分流限壓，保護 Q3。當 C6 正端所充電壓達到 ＋ ≈ 時，D4導通 ,Q8 也導通 ,繼電器吸合，功率輸出電路接通，達到開機延時保護的目的。為了避免這種現(xiàn)象，該電路在直流檢測電路的輸入端 與地間增加了 Q6。調整其阻容值，可以改變振蕩器的振蕩頻率。常見的功放保護電路有兩種，一種是分立元件組成的電路，另一種是由集成電路組成的保護電路。但此類保護電路，因為電路的靈敏度太高，有時會出現(xiàn)誤保護的故障，此時若在集成電路的①，②兩腳分別對地加接一只： 104 的電容，可以有效防止誤保護的發(fā)生。應該先檢查并排除功放末級電路的故障。加上此電容也可提高電路的 穩(wěn)定性，本電路的常見故障元件為：④腳供電電壓二極管 D2(1N4007)，⑦腳外圍對地電容 C4損壞 (多數(shù)情況下為電容引腳銹斷 )等等。可以根據(jù)聲音的輸出是否失真來斷定是哪一部分的原因 )，應著重檢查保護電路。經分析，這大都是交流成分串入電路中引起集成電路保護，對于此現(xiàn)象，只要在電路的②腳對地接一只標稱容量為 104的瓷片電容，故障即可排除。另外，在 部分特大功率功放中，由于輸出功率非常大，在用戶操作不當時，可能會持續(xù)輸出數(shù)安培甚至十幾安培的峰值電流，使該聲道的最大輸出功率遠遠超過功放的額定輸出功率，致使揚聲器燒毀。 元件介紹 (1) 9014 的資料 ① 9014 是 NPN 型小功率三極客，是非常常見的晶體三極管，主要用途：作為低頻、低噪聲前置放大等電路中。 B=100~300。 PCB 板設計 （ 1）單擊“ File”菜單下的“ New Design...”命令，創(chuàng)建一個新設計文件庫文件（文件名為： DC 功率放大器的設計 .ddb） （ 2） 在“設計文件管理器”窗口內 ,雙擊“ Document”文件夾 ,然后執(zhí)行“ File”菜單下的“ New...”命令 ,選擇 Schematic Document(原理圖文檔 )文件圖標 ,生成一個新的原理圖文件。 (單擊 主工具欄內的放大、縮小工具，適當放大編輯區(qū)。 （ 8）執(zhí)行 ERC 檢查，并糾正電路圖中可能存在的錯誤。 印制電路板的制造 完成 PCB 圖的設計后，就應該制作印制電路板，制作印制電路板的步驟如下： （ 1）將打印出的 PCB 圖貼在覆銅板上； （ 2）用電熨斗將 PCB 圖牢牢固熨在覆銅板上，斯下不干膠紙。 (3) 元件外形的標注字（如型號、規(guī)格、數(shù)值）應放在看得見的一面。 電路的調試 全部零件安裝焊接完畢后，再將電源變壓器，左、右聲道輸出變壓器全部裝上，并將全部元器件與電路圖仔細對照一遍，是否存在漏焊或接錯之處，一切無誤后才能進行調試。 性能指標 (1)輸出功率： 20W (2)信噪比 : ≥ 60db (3)失真度 :≤ % (4)靈敏度 :500mV (5)聲道數(shù) :雙聲道 總結 功率放大器在音響系統(tǒng)中占重要的位置，對音質的要求也相當?shù)母?，但是成本也有些高? 在做此課程設計的過程中，我學到了許多東西。剛開始時，不太懂為什么會出現(xiàn)這些波形，就不停的調試，如改變輸入的電壓值與頻率值，或更改部分電阻值與電容值。之前在學習這門課的過程中，盡管老師多次重點強調它的作用，可概念還是模糊，現(xiàn)在算是領悟到了其的精妙。 最后要感謝所有支持和幫助我的老師和同學說聲：謝謝你們！ 32 參考文獻 【 1】 門宏，等，電工與電子實驗實訓教程 .【 M】 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021. 【 2】門宏，雙聲道功率放大器 .【 J】 .無線電， 2021,9. 【 3】胡宴如，模擬電子技術 .【 M】 .北京：高等教育出版社， 2021 【 4】門宏，怎么看電子電路圖 .【 M】北京：人民郵電出版社， 2021. 【 5】門宏，怎么識別和檢測電子元器件 .【 M】 .北京：人民郵電出版社， 2021. 【 6】楊志忠，數(shù)字電子技術 .【 M】 .北京：高等教育出版社， 2021 【 7】 黃智偉 ，射頻功率放大器電路設計 .【 M】 .西安電子科技大學出版社 .2021 【 8】 李柏雄 ，高保真功率放大器制作教程 .【 M】 .電子工業(yè)出 版社 33 附錄 34 電路圖