模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書-高保真音頻功率放大器的設(shè)計(編輯修改稿)
2024-11-29 19:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成功放，使它滿足要求。本次設(shè)計中，我們選用的是 TDA2030， 如圖 1 所示，TDA2030A 是德律風根生產(chǎn)的音頻功放電路，采用 V 型 5 腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。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 中 的 功率音響設(shè)備，具有體積小、輸出功率大、失真小等特點。并具有內(nèi)部保護電路。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。 輸入端 功放電路 輸出電路 反饋電路 武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 4 圖 1 TDA2030 實物圖 電路特點： [1].外接元件非常少。 [2].輸出功率大， Po=18W(RL=4Ω) 。 [3].采用超小型封裝（ TO220） ,可提高組裝密度。 [4].開機沖擊極小。 [5].內(nèi)含各種保護電路，因此工作安全可靠。主要保護電路有：短路保護、熱保護、地線偶然開路、電源極性反接（ Vsmax=12V）以及負載泄放電壓反沖等。 [6].TDA2030A 能在最低 177。6V 最高 177。22V 的電壓下工作在 177。19V 、 8Ω 阻抗時能夠輸出 16W 的有效功率， THD≤% 。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。 TDA2030 常見的應(yīng)用電路圖如 圖 2 所示 : 圖 2 TDA2030 應(yīng)用電路圖 武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 5 引腳情況： 1 腳是正相輸入端 2 腳是反向輸入端 3 腳是負電源輸入端 4 腳是功率輸出端 5 腳是正電源輸入端。 通過查數(shù)據(jù)手冊可以知道：當 TDA2030 接 8? 的負載 時的 輸出 功率為 15W， 這只是理想值，在實際中，由于在其他元器件上的損耗，輸出功率不容易保證在 10W及以上，所以，我們?yōu)榱吮ＷC輸出功率，可以使用兩個 TDA2030，來夠成 BTL 功放，如圖 3 所示，它在接 8? 的負載時的輸出功率可以達到 30 幾瓦，很容 易滿足我們對輸出功率的要求。 圖 3 TDA2030BTL 功率放大器是在大信號狀態(tài)下工作，電壓、 電流擺動幅度很大，極易超出管子特性曲線的線性范圍而進入非線性區(qū)， 造成輸出波形的非線性失真，因此，功率放大器比小信號的電壓放大器的非線性失真問題嚴重。 功率放大電路的電路形式很多，有雙電源供電的 OCL 互補對稱功放電路，單電源供電的 OTL 功放電路， BTL 橋式推挽電路和變壓器耦合功放電路，等等。我選武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 6 用的 是雙電源供電的 BTL 互補 推挽 功 率 放 大 電路。 和其他電路形式相比， BTL 電路在同樣的直流電源條件下，輸出功率可達 OTL 電路和 OCL 電路的 4 倍，充分利用了系統(tǒng)電壓，特別適合于電池供電的便攜產(chǎn)品。 此 推挽功率放大器的工作狀態(tài) 為甲乙類。 推挽功率放大器的工作狀態(tài)之所以設(shè)為甲乙類而不是乙類，其目的是為了減少 “交越失真 ”。若設(shè)置為乙類狀態(tài)，由于兩管的靜態(tài)工作點取在晶體管輸入特性曲線的截止點上，因而沒有基極偏流。這時由于管子輸入特性曲線有一段死區(qū)，而且死區(qū)附近非線性又比較嚴重，因而在有信號輸入、引起兩管交替工作時，在交替點的 前后便會出現(xiàn)一段兩管電流均為零或非線性嚴重的波形；對應(yīng)地，在負載上便產(chǎn)生了如圖 4（ a） 所示的交越失真。 將工作狀態(tài)設(shè)置為甲乙類便可大大減少交越失真。這時，由于兩管的工作點稍高于截止點，因而均有一很小的靜態(tài)工作電流 ICQ。 這樣，便可克服管子的死區(qū)電壓， 使兩管交替工作處的負載中電流能按正弦規(guī)律變化，從而克服了交 越失真， 波形如圖 4（ b）所示。 圖 4 3． 反饋電路的設(shè)計 電路中所采用的反饋為電壓串聯(lián)負反饋，如圖 5 所示， 反饋深度可由64RR 來調(diào)節(jié)，我們把電阻 4R 由 定 電阻改為了電位器， 這樣可以通過改變電位器的阻值的大小來調(diào)節(jié) 反饋深度，就可以調(diào)節(jié)放大系數(shù)，就可以用來改變揚聲器的聲音的大小。 武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基
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