【正文】 ..................................................................................................... 24 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 1 摘 要 本設(shè)計(jì)用芯片 TDA2021 設(shè)計(jì) 一種 OTL 功放電路， 具 有音量控制、高音控制、左右聲道均衡控制 雙聲道 音頻功 率 放 大器 ， 帶整流器，可以直接輸入交流電，也可以直接輸入直流電。盡管與分立元件的 DC、CL 電路程式相比，轉(zhuǎn)換速率還比較低，不同程度的存在瞬態(tài)互 調(diào)失真，使音質(zhì)變硬、變脆，給人以金屬聲的感覺，然而隨著人類工程學(xué)的發(fā)展和集成電路工藝的發(fā)展，集成功放的瞬態(tài)指標(biāo)必將有重大的突破。當(dāng)無訊號(hào)時(shí)，兩個(gè)晶體管各流通等量的電流，因此在輸出中心點(diǎn)上沒有不平衡的電流或電壓，故無電流輸入揚(yáng)聲器。與 OTL 相比只是在功放與負(fù)載之間去掉了輸出耦合電容器，使兩者直接進(jìn)行相連。 VT1 是一種甲類放大電路， R1~R4 是 VT1 管的偏置電阻。 OTL 的主要性能指標(biāo) 最大不失真輸出功率 OMP 理想情況下， OMP = CCU 2/8 LR ，在實(shí)驗(yàn)中可通過測(cè)量 LR 兩端的電壓有效值，來求得實(shí)際的 OMP = OU 2/ LR 。 發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約 5 伏。 濾干擾電容，它的作用 是濾除電源中的干擾信號(hào)，參考功放的相關(guān)書籍，濾干擾電容一般選擇容量較小的無極性電容，本設(shè)計(jì)選用 104 的瓷片電容。 原理分析 ： u2 正半周時(shí)，其導(dǎo)通途徑為： ， 其 V2 、 V4 反向截止。 音頻控制電路工作原理 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 11 圖 33 音頻控制電路 音頻信號(hào)從 IN PUT1 里輸入經(jīng)過 C2 C27 濾波到 L主音量和 R主音量，經(jīng)過調(diào)節(jié)來控制主音量的大小。音頻信號(hào)輸入經(jīng)過音頻控制電路，具有調(diào)節(jié)均衡、高音、低音、主音音量的功能。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 15 第 5 章 實(shí)物制作 用 Protel 99 SE 制作 PCB 板 原理圖的繪制 1. 啟動(dòng)“ Protel 99 SE”新建工程項(xiàng)目。兩個(gè)庫分別是電位器的元器件庫 如圖 51 所示和導(dǎo)線的元器件庫 如圖 52。正確后生成網(wǎng)絡(luò)表。 自動(dòng)布線：元件布局調(diào)整好 完成后，先進(jìn)行布線參數(shù)規(guī)則設(shè)置。用熱轉(zhuǎn)印紙進(jìn)行打印，打印如圖所示。 元器件的檢測(cè) 為了保證元器件的質(zhì)量，在元件安裝之前，必須對(duì)所有已經(jīng)逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè)，以免將已損壞的或有質(zhì)量問題的元件安裝到電路中，增加查找故障元件的難度。焊錫絲應(yīng)從烙鐵頭側(cè)面加入，而不是直接加在烙鐵頭上。 整體電路調(diào)試 在調(diào)試過程中需要的器材主要有：萬用表、電烙鐵、焊錫、助焊劑和導(dǎo)線等若干。如果有噪聲，檢查喇叭是否正常工作，所需電壓是否與電路的輸出電壓一致，或更換部分電路電阻調(diào)節(jié)輸出。 TDA2021芯片需 8V 18V 的電源供電，則必須采用輸出變壓器來進(jìn)行阻抗變換。 于是我采用了 TDA2021 芯片來實(shí)現(xiàn) OTL 電路。 一個(gè)性能優(yōu)越的功率放大器一定要達(dá)到以下三個(gè)要求： （ 1）輸出功率要足夠大（ 2）效率要高。 通過為期 十幾 周的 努力 ，我深刻體會(huì)到了自己知識(shí)的匱乏。 通過這次 實(shí)踐 ，也 使我的理論知識(shí) 運(yùn)用到 實(shí)踐中 。 與此同時(shí)也提高了我的 問題 分析能力。 這個(gè)就是我所設(shè)計(jì)的 OTL 功率放大器，它具有一個(gè)性能良好的功率放大器的基本要求。合理的選擇元件是整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的關(guān)鍵。相當(dāng)于采用輸出變壓器的推挽功率放大器而言， OTL 電路具有便于集成化，頻率性好等優(yōu)點(diǎn)。 功率放大器在我們?nèi)粘Ｉ钪袔缀醵伎梢钥吹剿纳碛?，最常見的是，音響設(shè)備中的功放 設(shè)備。在兩個(gè)喇叭上各并聯(lián)一個(gè)功率較大的喇叭，雜音消除。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 19 第 6 章 電路性能的檢測(cè) 電源 電路檢測(cè) 將電源電路與功放電路斷開，通如 HZV 50/220 的交流電 ， 用萬用表檢測(cè)變壓器輸出 為 。如果烙鐵頭上有錫，則會(huì)使烙鐵頭上溫度很快傳遞到焊接點(diǎn)上。 4. 將腐蝕好的基材按電氣邊框的尺寸用鋸子鋸好，用臺(tái)轉(zhuǎn)打孔。單擊“ OK”按鈕，即得到所需要的 PCB 板線路圖樣，若要修改焊盤參數(shù)，可任選一個(gè)焊盤，進(jìn)入全局屬性編輯窗口，一次性修改完成。自動(dòng)布局 時(shí) ，運(yùn)行Tools下面的 Auto Place,用這個(gè)命令， 但 多數(shù) 是 采用手動(dòng)布局?？措娐返碾姎庖?guī)則連接有無錯(cuò)誤。 3. 如果庫中沒有的可以在工程中新建元器件庫。所以該電源電壓滿足芯片的供電要求。 典型應(yīng)用圖如下： 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 12 圖 34 TDA2021 外圍電路 TDA2021 引腳功能的電壓資料參數(shù) 表 31 引腳號(hào) 功能說明 電壓值 引腳號(hào) 功能說明 電壓值 1 輸入 2 7 自舉 1 2 負(fù)反饋 2 8 輸出 1 8 3 濾波 9 電源 15 4 負(fù)反饋 1 10 輸出 2 8 5 輸入 1 11 自舉 2 6 地 0 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 13 整機(jī)工作原理 圖 35 整機(jī)工作電路圖 整機(jī)工作原理如圖所示。 電源 電路的工作原理 220V 交流電經(jīng)過變壓器降壓為 V12 的交流電， V12 的交流電經(jīng)過四只二極管（ D D DD4）經(jīng)過橋式整流輸出 V12 的脈動(dòng)直流電，再經(jīng)過四只電容（ C C C C4）濾波輸出 V12 左右的直流電。所以選擇橋式整流如 電路原理如圖 所示。一般橋式整流電容越大越好，但考慮實(shí)際情況應(yīng)滿足： 2)53( TCRL ?? 式中 RL 為負(fù)載電阻， T 為電源周期，其中電源周期為 設(shè)喇叭電阻為 4Ω，可故算出： ???? 所以負(fù)載電阻 ???? L 則 FC ?37 5082 ???? 所以本設(shè)計(jì)選擇 4 個(gè) 1000181。 電源電路的選擇 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 7 顯 示電路的作用是給電路正常工作時(shí)起一個(gè)指示作用，本設(shè)計(jì)采用 12V 單 電源供電，所以需加一個(gè)發(fā)光二極管作通電指示。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 6 C4 是自舉電容器，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)， VT3 基極電位升高， B 點(diǎn)電位也同時(shí)升高。 根據(jù)電路設(shè)計(jì)的要求，選擇 OTL 功放電路。它在訊號(hào)小時(shí)用 A 類工作模式，獲得最佳線性，當(dāng)訊號(hào)提高到某一電平時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn) 為 B 類工作模式以獲得較高的效率。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 3 第 1 章 功放的 分類 按功放中功放管的導(dǎo)電方式不同，可以分為甲類功放（又稱 A 類）、乙類功放（又稱 B 類）、甲乙類功放（又稱 AB 類）和丁類功放（又稱 D 類）。因此，放