【正文】 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。當高頻截止頻率不滿足時，更換頻率高的集成運放。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(diào)整高頻反饋電容。當放大器輸出過載或是中點電位，過載檢測電路輸出過載信號，經(jīng)放大后啟動繼電器動作，使揚聲器斷開，從而保護了揚聲器。 （ 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(jīng)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。 本設(shè)計中采用的是切斷負載式保護電路。 (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(shè)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。同時，控制信號還啟動指示電路工作，使保護指示燈閃爍報警。 (3)開機延時接通保護：通過開機延時電路控制繼電器驅(qū)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(chǎn)生的浪涌電流沖擊揚聲器，使其音圈移位。圖中的 Q Q2等系右聲道功率輸出電路（左聲道功率輸出電路圖中未畫出）。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(diào)電壓時，電流經(jīng) R6（或 R21）、 Q4 的 be結(jié)到地，Q4導通，其集電極輸出控制電平，經(jīng) R D2 送 Q7 放大后，輸往 R－ S觸發(fā)器。這種取樣檢測方式為互補方式。 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。 R1兩端的電壓與功率管 Q1的發(fā)射極電流成正比，該電壓經(jīng)過 R R R2衰減分壓，成為 Q1 發(fā)射結(jié)的正向偏壓。當功放工作異常致使 Q1 嚴重過載時，流過 R1的電流大增。例如， Q1 發(fā)射極瞬間輸出電流達到 10A 時， R1 兩端的電壓可達 10A=。下臂功率管則從 R2 兩端取出電壓，經(jīng) R R R4分壓后，提供給 Q3監(jiān)測。 C1 與R3 組成濾波網(wǎng)絡，避免 Q3 被高頻強信號誤控導通。當 Q3 基極的電壓過高時，通過此電路分流限壓，保護 Q3。 圖 2中， C6 為延時電容， C R1 R13 與 D Q8 組成延時電路，開機時，觸發(fā)器輸出的高電平經(jīng) R1 R13 分壓后向 C6 充電。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。 附表 R－ S觸發(fā)器真值表 圖 2 中， C4為觸發(fā)器的預置（初始化）電容，即一開機就使 R端為 1，使觸發(fā)器輸出高電平，經(jīng)延時后，驅(qū)動 Q8 導通， J2－ 4 吸合，接通揚聲器工作。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。 C4 與 Q6 的 be結(jié)、 R11 組成的充電回路的時間常數(shù)，遠遠大于 OCL 電路工作點建立的時間，保證保護電路能可靠地工作。調(diào)整其阻容值，可以改變振蕩器的振蕩頻率。 D6是隔離二極管，在 Q8 飽和導通、繼電器吸合、功放正常工作時，通過 D6 使 4001－ c 的反饋電壓到地，強迫振蕩器停振，并使4001－ d 輸出高電平，控制 D7常亮。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。由μ PCI237組成的保護電路．保護范圍包括：中點電壓漂移保護、功放末級過流保護等。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。本電路的檢修十分簡單，只要檢查①、②兩腳的外圍電路和供電是否正常，就可以很快的找出故障部位。應該先檢查并排除功放末級電路的故障。在①、②腳加上兩個電容，可以防止 CPU 電路的工作脈沖對本電路的干擾而引起誤保護。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。出現(xiàn)無規(guī)律性自動保護的現(xiàn)象，在音量開大時頻繁自動保護。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。更換集成電路也沒能排除故障。經(jīng)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。這種電路出現(xiàn)故障時，其輸出端的直流電位常常會偏離零電平，出現(xiàn)較高的正或負的直流電壓。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。 C23 為開機延時保護電路， R2 R28 起隔離的作用。 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。 IB=5mA) 基極發(fā)射極飽和壓降 VBE(sat)=1V (IC=100mA。 B=100~300。 D=400~1000 (2) 9013 資料 ① 9013 是一種 NPN 型硅小功率的三極管它是非常常見的晶體三極管 ， ② 9013 管腳圖 9013 管腳圖 ③ 三極管參數(shù) 最大耗散功率 (PCM)： 9014 管腳圖及封裝 27 最大集電極電流 (ICM)： 集電極 發(fā)射極擊穿電壓 (VCEO)： 25V 集電極 基極擊穿電壓 (VCBO)： 45V 發(fā)射極 基極擊穿電壓 (VEBO)： 5V 集電極 發(fā)射極飽和壓降 (VCE)： 特怔頻率 (fr)： 150MHZ 放大倍數(shù)： D6491 E78112 F96135 G122166 H144220 I190300 第三章 總體仿真 仿真 總體電路的仿真是在軟件 Multisim 虛擬電子實驗室中進行的。 PCB 板設(shè)計 （ 1）單擊“ File”菜單下的“ New Design...”命令，創(chuàng)建一個新設(shè)計文件庫文件（文件名為： DC 功率放大器的設(shè)計 .ddb） （ 2） 在“設(shè)計文件管理器”窗口內(nèi) ,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“ Design”菜單下的“ Options...” (選擇 )命令，在彈出的對話框內(nèi)，單擊“ Sheet Options” (紙張選項 )標簽，在“ Document Options”的文檔設(shè)置 28 窗內(nèi)選擇圖紙類型為 A4，圖紙底色為淡黃色，打印時設(shè)置為白色，標題欄采用默認標準。 (單擊 主工具欄內(nèi)的放大、縮小工具，適當放大編輯區(qū)。 元件序號（ R1~R5 C1~C2 D1~D111 等） 元器件封裝：普通電阻為 、 NPN 晶體管為 TO220/TO9整流二極管采用橋堆，其封裝為 FLY極性電容為 、普通電容為 、變壓器采用外置方式等等。 （ 8）執(zhí)行 ERC 檢查，并糾正電路圖中可能存在的錯誤?；蛳葓?zhí)行該菜單下的“ Create Netlist...”命令，生成網(wǎng)絡表文件。 印制電路板的制造 完成 PCB 圖的設(shè)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。 29 第四章 安裝與調(diào)試 元件的安裝 在印制板上安裝元件時，一般應注意如下幾點： (1) 元件引腳若有氧化膜，則應除去氧化膜，并進行搪錫處理。 (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。 (5) 安裝時，應先安裝小元件（如電阻），然后安裝中型元件，最后安裝大型元件，這樣便于安裝操作。 電路的調(diào)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(diào)試。然后再將功放電子管插上，開機 3分鐘后，密切注視所有零部件的溫升是否正常，不可有跳火或冒煙等不正?，F(xiàn)象出現(xiàn)。 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(jié) 功率放大器在音響系統(tǒng)中占重要的位置，對音質(zhì)的要求也相當?shù)母?，但是成本也有些高?？偨Y(jié)本次設(shè)計中做的工作，大致有以下幾個方面： （ 1） 搜集了大量與本設(shè)計相關(guān)的資料，確定課題的設(shè)計方案 （ 2） 確定了設(shè)計方案之后，確定了設(shè)計的結(jié)構(gòu)框圖 （ 3） 設(shè)計合并式功率放大 器的電路圖，并仿真 （ 4） 大量的搜索資料，確定了電路中元件的參數(shù)及型號 （ 5） 在 Protel 99 SE軟件中制作 PCB 圖，并打印出來 （ 6）印制板的制作：將打印出的 PCB 圖貼在覆銅板上；用電熨斗將 PCB 圖牢牢固熨在覆銅板上，斯下不干膠紙。 在做此課程設(shè)計的過程中，我學到了許多東西。總的來說，就這次模擬電 31 路的設(shè)計，我覺得還是有難度的，特別是對電路的調(diào)試。剛開始時，不太懂為什么會出現(xiàn)這些波形，就不停的調(diào)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。當完成時，成就感還是挺高的，雖然由于水平有限，東西不是很有質(zhì)量，但是是自己千辛萬苦做出的東西。之前在學習這門課的過程中，盡管老師多次重點強調(diào)它的作用，可概念還是模糊，現(xiàn)在算是領(lǐng)悟到了其的精妙。 致謝 經(jīng)過半年多的時間，終于將這個畢業(yè)設(shè)計完成了！但是由于經(jīng)驗缺乏，在寫作的過程中還是遇到很多的麻煩，如果不是老師和同學們的指導和支持，真的很難完成這次畢業(yè)設(shè)計。 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(shù) .【 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(shù) .【 M】 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