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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