基于555传感器的案例.doc

第 12 页 共 12 页桂林电子科技大学信息科技学院电子技术实训论文引 言随着电子技术的发展，音频功放技术的最新发展进一步提高了音响的音质，以及人们生活水平的不断提高，各种新型家庭影院的新技术、新品种器材不断涌现，市场中的音响设备品种繁多，音响爱好者被商店里的设备搞得眼花缭乱，无从下手，往往投入较大的资金而得不到较好的重放效果。高保真功放就克服了传统音响的这些缺点.表现出了声音的真实性.我们所做的D2822功率放大器在扩声时高度保持了声音的真实性，并且在外观设计上多种多样，更加符合广大民众的需求。D2822音频放大器在系统上非常讲究音乐的细节和音乐的内涵，通过器件的播放能够真正的表现出音乐所要表达的含义，与听众产生情感上的交流，使听众在音乐细节上的微小变化都能表现出来。功率放大器的功率指标严格来讲又有标称输出功率和最大瞬间输出功率之分。前者就是额定输出功率，它可以解释为谐波失真在标准范围内变化、能长时间安全工作时输出功率的最大值；后者是指功率放大器的“峰值”输出功率，它解释为功率放大器接受电信号输入时，在保证信号不受损坏的前提下瞬间所能承受的输出功率最大值。1 概述1.1 功放的发展史 音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域，几十年来，人们为之付出了不懈的努力，无论从线路技术还是元器件方面，乃至于思想认识上都取得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程，对我们广大音响爱好者来说也许是一件饶有趣味的事情 音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管，开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后，使音响技术的发展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如威廉逊放大器，较成功地运用了负反馈技术，使放大器的失真度大大降低，至50年代电子管放大器的发展达到了一个高潮时期，各种电子管放大器层出不穷。由于电子管放大器音色甜美、圆润，至今仍为发烧友所偏爱。60年代晶体管的出现，使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。1.2 要内容本文主要介绍功率放大器，我们的控制电路芯片采用RW-228专用的音质控制集成电路，为16脚双列苴插式塑料封装。放大电路所用的芯片IC1是德律风根生产的音频功放电路，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。2 功放的定义2.1 定义功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。2.2 功放的作用功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的倍，是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大，就完成了功率放大。3 功率的组成模块3.1 D2822是8脚双列直插式封装的双功放电路。3.1.1电源适应范围宽：1.81.5V；交越失真小，静态电流小。由于两只功放组合在一起，可用作立体声式功放和BTL式功放电路。如图所示D2822的管脚排列图解和内部功能框图如图3.1和3.2所示： 图3.1 管脚排列组解 图3.2 D2822功能框图3.1.2集成功放D2822主要参数：电压适应范围:1.815V；静态输出电压：Vcc=6V,Vo2.7V； Vcc=3V,Vo1.2V；静态电路：典型值=6mA；输入偏置电路：典型值=100mA；闭环电压增益（单）：f=1KHz,40dB；输出功率（单）：Vcc=6V,RL=4,Po450mw；输出阻抗：f=1KHz,Ri=100k；3.2 电阻3.2.1电阻的主要参数：电阻的值：单位有、k、M；电阻的功率：电阻有额定功率，p=IR；设计电阻要考虑电阻的功率，即IP/R；电阻的温度特性：温度的改变电阻的值也会随之改变。3.2.2电阻大小的识别：一是直接用万能表直接测出来二是用色环表示阻值。色环表示阻止可在任意角度识别其阻止大小，不受电阻体积限制，如图3.2.2所示： 图3.2.2 四道色环电阻此电阻阻值为：1.5k。色环的计算方法如图所示3.2.3所示： 图3.2.3 色环计算法3.3 电容3.3.1电容的电气性是“隔值通交”。在电路中为容性，容抗：Zc=1/jwc；3.3.2电容的主要参数:uF=10-6F, Nf=10-9F3.3.3电容的极性：电解电容可以以管脚为标志：长脚为正极，短脚为负极。另外在外壳上有极性标志。3.4 电源3.4.1这次将需要七号1.5v电池四节3.5 其它电感；晶体二极管；晶体三极管；耳机插座；喇叭；导线；电池片；轻触按键开关；DC插座等等如图3.5.1、3.5.2、3.5.3、3.5.4所示： 图3.5.1 电容 图3.5.2 导线 图3.5.3 三极管 图3.5.4 喇叭和电池片3.1.4元器件识别及参数测试，装配前识别不同的元器件，以及判别装配的元器件性能的好坏，是保证装配电子产品质量的重要步骤。识别元器件及参数，需要具备相关知识；而判断元器件性能的好坏可通过外观检查、一起测试来完成。一般情况下，是运用万用表进行元器件还坏的粗略判断。4 电路原理4.1 D2822的7.8.1脚组成左声道功率放大电路；4.2 D2822的5.6.3.脚组成右声道功率放大电路；4.3 C1、C4是出入耦合电容，对低频噪声信号有抑制作用。C3、C6是输出耦合电容，驱动4喇叭。4.5 由于采用的双联可调电位器，通过R1、R4实现左、右声道的输入信号同步调节，控制音量大小，处于平衡状态。4.6 采用R5、C5和R3、C2组成容性负载与喇叭并联，抵消喇叭的电感，避免突变信号形成的瞬间电压对喇叭的冲击。4.7 R7、D1发光管组成电源显示电路。4.8 通过DC插孔可与电脑实现USB连接。5 电路板的制作5.1 电路板的制作 本次设计采用万能板，工具为20W普通内热式电烙铁一把、钳子、螺丝刀等等。经过一系列的准备就绪之后，焊接也是最麻烦的一关，焊接时首先把IC1引脚插座焊接到万能板中间位置，然后根据电路原理图把电阻、电容、电位器焊接到合适位置。最后焊接功放部分IC1。焊接IC1前须先把IC1用螺丝固定在散热片上，要不然的话会由于焊接时温度过高导致芯片烧坏否则在最后装散热片时螺丝很难打进去。TDA2030与散热片接触的部分必须涂少量的散热脂，以利散热。焊接时必须注意焊接质量，避免虚焊，最后检查一下，及时补焊。要不然会导致电路不通。5.2 电路板的调试本功放板调试，电路板焊好电子元件后，要仔细检查电路板有无焊错的地方，特别要注意有极性的电子元件 ，如电解电容，一旦焊反即有烧毁元器件之险，请特别注意。起初第一次静态调试的时候，就是由于电解电容极性接反，而且电流偏高，电容被烧掉了，经过失败的教训后，总结经验，用万用表仔细的检查电路的每一个部分，第二步就是动态调试,先输入信号源1000Hz, 用示波器测到此时输出波形电压有效值为U=17V，看示波器上的波形是否失真,然后测失真度, 最后接上8扬声器，CD机播放惠威测试音乐作为输入信号。5.3 功放原理图和PCB图见附录。6 装配要求6.1 焊接前的准备6.1.1看懂原理图、对照原件清单查找原件在印制电路板的位置。对有极性的原件（如二极管，电解电容）弄清极性，识别清楚。6.1.2不要用手触摸上有助焊剂的焊盘，手汗会导致焊盘氧化，影响可焊性，造成虚焊。6.1.3可以在实验板上练习，对焊接有体会，基本掌握焊接要领后在正式焊接。以免焊坏焊盘，导致印刷版报毁。6.2 焊接次序6.2.1先小后大；先低后高；先轻后重；先贴片后插件，先一般厚特殊的原则。6.3注意：焊接是一门实践性很强的技能，没有高深的 理论，只要学习基本的常识后靠多练习、多体会、多琢磨，才能真正掌握。6.4电源插座至USB连线的极性要正确，芯片为正，外层为负。6.5这套课间小巧，结构紧凑，原件排列较密。焊接时需仔细，喇叭、音频输入线一定要固定牢、焊接好，避免挪动时折断。发光二级管弯折90度，要对准基座显示孔的位置在焊接。6.6 对照装配图准确安装原件，避免虚、错、漏焊。7 排除故障的方法7.1 首先检查是否有漏、错、虚焊？IC盘的间距小，是否因焊接不当引起短路？排除这些故障在继续检查。7.2 送入音频信号，喇叭没有声音。7.3 检查电源是否接通，指示灯是否点亮？开关是否虚焊？7.4 指示灯亮，喇叭没有声音。7.5 检查D2822管脚是否插反？7.6 用万用表测量D2822的输出端，静态时1、3脚的电压应在电源电压的一般左右。7.7 用金属镊子敲击6、7脚正常状态喇叭应有咯咯的声响。7.8 也可以送入音频信号，检查喇叭是否发音。7.9 根据上述提到的方法，逐一检查，总会找到故障或损坏的原件。总 结经过多才测试和改善，我们的家用功放取得了初步成功，我们的电路输入电源电压为6v,试所达到的试听效果使输出的声音还让人满意，达到我们先前的预测，电路越是简洁，电信号在传输过程中的损失就越小，电路对电信号的影响也就越小，失真也就越小，重放的音质也就越好。 使我进一步巩固了所学的知识，理论和实践方面都有了很大的提高，也是对我们大学所学的东西的一次肯定，但由于时间短、经验少、设备和资料缺乏，本次的设计还是存在一些不足之处。比如可以简化电路、美化外观、信号干扰、散热片整体性的设计等，还有布线这方面有待进一步改进，本放大器适用性强，可扩展到12V25V，10W25W的功放，并且用途广泛，比如在商场、家里、KTV、学校等。这次的功放制作对于我的意义重大，他不仅让我更加了解了我所学专业的知识，而且激发我对电子产品制作提高兴趣，使我在动手能力进一步的提高。经过老师的重重教导，我最终完成了这个实训，制成了我的第一个小作品，然我感到无比的激动。谢 辞非常感谢朱剑芳老师和郭振军老师的谆谆教导，感谢学院领导给我们安排的这一次实训课，让我们有一个良好的环境制作功放，并且让我深刻体会到制作的兴趣和为未来打造扎实的基础做了很好的铺垫，这次实训，不仅提高了我的动手能力，也提高了我对电子产品小制作的兴趣，在老师的指导下我很快的完成了这次电子技术实训课程。附 录下面是制作音频功率放大器所用的电原理图和实物图以及原件数量表： 5.3.1 功放原理图 5.3.2 PCB封装图序号名称规格用量位号1线路板RB-2281片2集成电路D28221快IC13发光二级管3MM绿色1支D14电位器B50K(双声道)1只VR15DC插座1只DC6开关SK22D03VG21只K17电阻4.7K,4.7R各2支R3.R6.R1.R48电阻1K3支R2.R5.R79瓷介电容104P4支C1.C2.C4.C510超小电解100U.200U各2支C811超小电解470UF/16V1支12立体声插头1根13喇叭45W2只14电池片1套15动作片4片16排线1.0*90MM*2P2根SP+.SP-17导线1.0*60MM2根B+.B-18螺丝PA 2*610粒底壳.机板.动作片19螺丝PA 2*812粒喇叭坐20说明书1份21QC贴纸1个2