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正文內(nèi)容

電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與制作-拔河游戲機(jī)的設(shè)計(jì)與制作-畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-12-05 10:14 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 C3視為開路,此時(shí)中頻區(qū)電壓增益 AV0=1(0dB) f=fH1時(shí) ,AV3= 2 A V0,此時(shí)電壓增益 AV3相對于 A V0提升了 3dB。 f=fH2時(shí) , AV4=10/ 2 A V0,此時(shí)電壓增益 AV4相對于 A V0提升了 17dB。 f fH2時(shí), C3視為短路,此時(shí)電壓增益為: AVH=(Ra+R3)/R3 將兩者綜合起來可得到幅頻特性圖 346 圖 346 音調(diào)控制電路的幅頻特性 功率放大器 功率放大器的作用是給音響放大器的負(fù)載 RL 提供一定的輸出功率。當(dāng)負(fù)載一定時(shí),希 望輸出功率盡可能大,輸出信號的非線性失真盡可能的小,效率盡可能的高。功放的常見電路有 OTL(Output Transformerless)電路和 OCL(Output Capacitorless)電路。有用集成運(yùn)算放大器和晶體管組成的功放,也有專用集成電路功放。 TDA2030A 是 SGS 公司生產(chǎn)的單聲道功放 IC,該 IC 體積小巧,輸出功率大,最大功率到達(dá) 40W 左右 ;并具有靜態(tài)電流?。?50mA 以下),動(dòng)態(tài)電流大(能承受 的電流);負(fù)載能力強(qiáng),既可帶動(dòng) 416Ω的揚(yáng)聲器,某些場合又可帶動(dòng) 2Ω甚至 ;音色中規(guī)中舉,無明顯個(gè)性,特別適合制作輸出功率中等的高保真功放等諸多優(yōu)點(diǎn)。 在圖中電阻 R R2與 C2組成交流負(fù)反饋支路,控制功放級的電壓增益 Avf,即 Avf= 1+R3/R2≈ R3/R2, C7為相位補(bǔ)償電容。 C7減小,貸款增加,可消除高頻自激。 C8為單電源供電時(shí)OTL 電路的輸出端電容,兩端的充電電壓等于 Vcc/2, C8一般取耐壓值遠(yuǎn)大于 Vcc/2的幾 百微法的電容。使用雙電源供電,可以將其設(shè)為短路。 C5, C6電源的濾波電容,可濾除文波,一般取幾十微法到幾百微法。 C3, C4為電源的退耦濾波電容,可消除低頻自激。 功放電路仿真波形圖 當(dāng) RL 調(diào)的過小時(shí),波形失真;如下圖: 用 multisim 軟件仿真,可以完成以后對 PCB 的通電測試,測試是對安裝后的電路板的參數(shù)及工作狀態(tài)進(jìn)行測量,以便提供調(diào)整電路的依據(jù),經(jīng)過反復(fù)測量和調(diào)整,就可以使電路 性能達(dá)到要求。仿真的函數(shù)信號發(fā)射器的頻率課選擇 1kHZ 左右,幅度可以在 12V 左右,電位計(jì)要靠中間檔。 3 參數(shù)計(jì)算 RP 是音量調(diào)節(jié)電位器 ,考慮到實(shí)際情況本設(shè)計(jì) RP= KΩ ; C1 是輸入耦合電容 ( C1=1uf); R1 是 TDA2030 同相輸入端偏置電阻 ; R R3 為反饋網(wǎng)絡(luò)電阻( R1=R2=R3=100KΩ); . R R5 決定了該電路交流負(fù)反饋的強(qiáng)弱及閉環(huán)增益。該電路閉環(huán)增益為(R4+R5)/R5=(+22)/= 倍 ,C3 起隔直流作用 ,以使電路直流為 100%負(fù)反饋。靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定性好。 C C C7 為電源高頻旁路電容 ,防止電路產(chǎn)生自激振蕩; R6 用以在電路接有感性負(fù)載揚(yáng)聲器時(shí) ,保證穩(wěn)定性; VD VD2 是保護(hù)二極管 ,防止輸出電壓峰值損壞集成塊 TDA2030, 負(fù)載 RL=8Ω 。 ... 4 功率的計(jì)算 計(jì)算輸出功率 Po輸出功率用輸出電壓有效值 V0和輸出電流 I0的乘積來表示。設(shè)輸出電壓的幅值為 Vom,則 因?yàn)?Iom=Vom/RL,所以 .當(dāng)輸入信號足夠大,使 Vim=Vom= Vcem= VCC VCES ≈ VCC和 Iom=Icm時(shí),可獲得最大的輸出功率 由上述對 Po的討論可知,要提供放大器的輸出功率,可以增大電源電壓 VCC或降低 負(fù)載阻抗 RL。 四、總原理圖及元器件清單 1.總原理圖 2.元件清單 數(shù)量 描述 封裝 1 OPAMP, TDA2030 Generic\PENTAWATT 2 DIODE, 1N4001 IPC2221A/2222\DO35 1 SONALERT, SONALERT 200 Hz Generic\BUZZER 1 OPAMP, LM324AD IPC7351\CASE751A 1 OPAMP, LM324AD IPC7351\CASE751A 五、安裝與調(diào)試 實(shí)踐表明, 新安裝完成的電路板,往往難于達(dá)到預(yù)期的效果。這是因?yàn)槿藗冊谠O(shè)計(jì)時(shí),不可能周全地考慮到元件值的誤差、器件參數(shù)的分散性等各種復(fù)雜的客觀因素,此外,電路板安裝中仍有可能存在沒有查出的錯(cuò)誤。通過電路板的測試和調(diào)整,可發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)方案的不足,并查出電路安裝中的錯(cuò)誤,然后采取措施加以改進(jìn)和糾正,就可使之達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求。 在安裝電子電路之前,應(yīng)仔細(xì)查閱電路所使用的集成電路的管教排列圖記使用注意事項(xiàng),同時(shí)測量電子元件的好壞。 畫出每個(gè)單元電路的電路原理圖和連線圖,畫出整個(gè)電子系統(tǒng)的原理圖。 前置放大器的調(diào)試。安裝電路時(shí)應(yīng)注意電解電容的極性不要接反,電源電壓的極性不要接反。同時(shí)不加交流信號時(shí),用萬用表測量每級器的靜態(tài)輸出值;然后用示波器觀察每級輸出有無自激振蕩現(xiàn)象,同時(shí)測量前置放大器的噪聲輸出大小。加入幅值 5mV、頻率 1000Hz的交流正弦信號,測量前置放大器的輸出大小,驗(yàn)證前置放大器的電壓放大倍數(shù)。改變輸入正弦信好的頻率,測試前置放大電路器的頻帶寬度。 功率放大器測試。( 1)通電觀察。接通電源后,先不要急于測試,首先觀察功放電路是否有冒煙、發(fā)燙等現(xiàn)象。若有,應(yīng)立即切斷電源,重新檢查電 路,排除故障。( 2)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試。將功率放大器的輸入信號接地,測量輸出端對地的點(diǎn)位應(yīng)為 0V左右,電源提供的靜電電流一般為幾十 mA左右。若不符合要求,應(yīng)仔細(xì)檢查外圍元件記接線是否有誤;若無誤,可考慮更換集成功放器件。( 3)動(dòng)態(tài)測試。在功率放大器的輸出端接額定負(fù)載電阻 RL條件下,功率放大器輸入端加入頻率等于 1KHz的正弦波信號,調(diào)節(jié)輸入信號大小,觀察輸出信號的波形 觀察輸出信號的波形。若輸出波形變粗或帶有毛刺,則說明電路發(fā)生自激振蕩,應(yīng)嘗試改變外接電路的分布參數(shù),直至自激振蕩消除。然后逐漸增大輸入電壓,觀察測 量輸 出電壓的失真及幅值,計(jì)
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