基于TDA2030设计的功放.doc

TDA2030功放电路院系名称: 电气与信息工程学院 专业班级: 电气工程及其自动化13-1班 学生姓名: 指导老师: 职 称: 教授 黑 龙 江 工 程 学 院二十四年十二月目 录第1章 概述1 1.1 选题的来源及其目的与意义1 1.2 选题的主要研究内容1 1.3 制作要求以及技术指标2第2章 电路结构及其工作原理22.1 方案论证及其选择2 2.2 电路结构及其工作原理32.3 元器件的选择 5 第3章 系统安装与调试63.1 系统安装与调试 63.2安装与调试的注意事项7 第4章 心得体会8参考文献9附录10第一章 概述1.1选题来源、目的及意义在这个学期的模拟电子技术一科中，我们学习了一些简单的放大电路，比如利用三极管、晶体管等具有放大功能的器件放大功率、电压等等，在这样一些知识的基础下，我选择了这次做一个简单的具有功率放大作用的小功放，也就是平时最常见的小音箱。制作这个小音箱，平时可以用来放大音乐，录音等声音，意义有二，一是根据大脑中已有的知识，从理论出发，结合实际，亲自动手，将知识和理论结合起来，使自己拥有一个技能；再一个是做出功放平时可以用来放放音乐，放松心情，在紧张的工作学习中缓解一下精神上的焦虑，从而使自己事半功倍的完成任务。1.2选题研究的主要内容由于这个功放是用集成芯片制成，而这个电路的核心就是这个集成芯片，因此我们要搞清楚这个芯片的作用及使用方法，把这个搞清楚了其余的就是一些连电路的事了，因此我们要知道TDA2030芯片的一些简单知识。当然，电路里一些其他的器件也要有所了解，下面就进行一个粗略的介绍。稳压二极管：是电子电路中常用的一种二极管，是一种用于稳定电压，且工作在反向击穿状态下的二极管。反向击穿状态是指给二极管加反向电压，加到一定值后被击穿，此时流过二极管的电流虽在变化，但电压的变化都很小，即电压维持在一个恒定值范围内，稳压管就是利用二极管此种特性进行稳压的。TDA2030：是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA2030 在内的几种，而瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，这也是TDA2030集成功放的一个重要优点；另一个特点是外围电路简单，使用方便。TDA2030在现有的各种功率集成电路中，TDA2030的管脚属于最少的一类，总共才5端，这对于我们这种初学者来说是一个很好的学习材料，就像一剂强心剂，成功了以后会有一种成就感，因此选择了这个芯片来做功放1.3制作要求以及技术指标首先在制作这个套件之前，要搞清楚电路里的元器件的作用，功能，比如电路里涉及到了稳压二极管，你得知道稳压二极管怎么测，他在电路里起到的作用，再比如电路里还有很多的电阻、电容，一些基本的认识电阻的方法要会啊，在没有万用表的情况下光靠读色环能否正确读对，这就要求我们本身掌握一些基本知识。当然还有读电路图的能力也要有，不知道怎么把已有的元器件连接起来或者连出了错误的电路，照样不能正常工作。说到电路的连接，这就要求我们对电烙铁等连接元器件的工具有所掌握，这也就是做这个实验的技术要求。第2章 电路结构及其工作原理2.1方案论证及其选择随着信息时代的到来，高科技产品越来越多，集成芯片就占据了一个很重要的领域。由集成芯片做成的电路即为集成电路，集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号）。而我今天做的功率放大电路就属于模拟集成电路。功放芯片的种类有很多，所以在做功放电路之前要对功放芯片进行一些简单的了解，从而从里面选择出比较适合的功放芯片来加以连接，设计成一个功放电路。在做这个实做之前，我上网找了两个比较适合的功放片，既TDA7297和TDA2030，下面就来陈述一下它们各自的优缺点。TDA7297功放片特点是开机无电流冲击声，对放大的声音有一个很好的输出，保证了声音的无损，而且静态时几乎没有噪音，性能比较好；但是引脚比较多，对于我们来说焊接有点困难。 TDA2030的特点:1.开机冲击极小。2.外接元件非常少。3.TDA2030输出功率大。4.采用超小型封装,可提高组装密度5.TDA2030A能在最低6V最高22V的电压下工作。6.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。鉴于以上原因，我购买了这两种功放芯片，准备做两个功放电路，用以比较，但是在制作的过程中，由于不确定原因造成了我的TDA7297功放电路没能正常的工作，所以只能用制作成功的功放板，具体是什么原因我会再去检查。2.2电路结构及其工作原理TDA2030的电路图如图所示：元器件说明：TDA2030A是这个功放电路的核心器件，它的内部是由几十个三极管组成的多级直流放大器。音频信号由2K电位器输入到TDA2030A的同相输入端1脚进入放大器，第五脚接电源正极，第三脚接电源负极，VCC是工作电压正极。第四脚是音频输出端，通过2200微法电解电容接喇叭。两个二极管4001是保护集成块防止电源电压反接时候损坏的功能，平时不起作用。输出端的0.1微法电容器与1欧姆电阻串联之后跨接在喇叭两侧是改善音频输出的音质作用，也可以称为高通滤波器，起到衰减高音提升低音的作用。 150K电阻是负反馈元件，与4.7K电阻、22微法电容共同组成负反馈回路，稳定工作工况改善音质作用。左边3个100K电阻是外接偏置电路，为集成块输入端提供合适的工作点电流。最上面的2个电容是电源滤波作用，具有退偶作用。工作原理：电路原理如图3-3-3，该电路由左右两个声道组成，其中W101为音量调节电位器，W102低音调节电位器，W103为高音调节电位器。输入的音频信号经音量和音调调节后由C106、C206送到TDA2030集成音频功率放大器进行功率放大。该电路工作于双电源（OCL）状态，音频信由TDA2030的1脚（同向输入端）输入，经功率放大后的信号从4脚输出，其中R108、C107、R109组成负反馈电路，它可以让电路工作稳定，R108和R109的比值决定了TDA2030的交流放大倍数，R110、C108和R210、C208组成高频移相消振电路，以抑制可能出现的高频自激振荡。2.3元器件的选择 TDA2030为功率元件，使用过程中将会产生大量热量，要求安装到足够大的散热片上。其他的元件如下图所示：购买上面这些元件之后，对每一种元件都加以了解，然后进入系统安装与调试部分。第三章 系统安装与调试3.1系统安装与调试在购买了正确的元器件之后，对照电路图我就开始了连接电路的过程，一开始看着点路有点懵，但是找到方法之后一点一点的去焊，根据芯片的引脚一根一根的捋清楚，把复杂的东西简单化，TDA7297芯片有五个脚，要是五个脚一起焊的话，容易搞错，因此我是一个脚一个脚来连接，这也就把复杂的问题简单化了，经过几个小时的努力才将这个电路完成，见系统总图 调试：电路图中左端端口应该接一个音频座，音频座的接法见附录，由于只有一个喇叭，所以不需要分左右声道，因此只需要接左右声道其中的一个就行。加的直流电源可以用直流可调电压源，加12V的电压，当然，这只是参考电压，只要电压在电路工作电压范围内都行，直流可调电压源以及接头见附录。而输出接一个8欧0.25瓦的喇叭。调试的一系列器件均可在附件里查看。这里不再赘述。 3.2安装与调试的注意事项在整个电路安装与调试的过程中。我发现了很多的问题，这些问题也正是我们平时理论知识里所容易忽略的东西，因此在连接电路的过程中要注意以下几点（这仅仅是我自己在焊电路的的过程中出现的问题）：（1）.在电路图里，虽然画着好几个接地端，可是真正焊的时候，就不能把这些接地端分开焊，这就相当于把分别接地的几个元件孤立了，不能和电路构成一个回路，因此必须把这些接地端接在一个虚拟地上；（2）.在焊电容的时候，必须对应着电路图，分清楚正负极的接法，特别是大电容，一旦接反了，会导致电容被击穿，而且不小心还会发生意外；（3）.电路图中并没有标明直流电源是多少V，所以还要知道TDA2030这个功放芯片他的正常工作电压范围，正常的TDA2030的工作范围是22V，太大了容易烧毁芯片，太小了电路无法正常工作，因此要注意所加的电压范围；（4）.电源的负极、音频座的公共地端和喇叭的负极也要和电路里的地端相连；（5）.TDA2030芯片后面最好加一个大点的散热片，以保证芯片能稳定工作；第4章 心得体会通过这次功放电路的制作，我初步的掌握了一些焊电路的技术，认识电路的能力也有所提高，最重要的是我把这学期所学习的模电知识加以利用，制作出一个可以使用的功率放大器，从理论出发，结合实际，运用所学的知识，将元器件连接起来，构成一个完整的电路。在这其中遇到了很多问题，最大的一个问题就是我把电路里各个接地端接在了不同的地方，在这之前我并不知道，我以为接地都是虚拟地，接在哪里都一样，殊不知“地”也是有说法的，要是不接在一起，电路就不能构成一个回路，不能构成回路了让电路怎么工作呢？在刚焊完电路的时候，我激动的接上电源，可是却没有声音，在我反复检查几遍无果后，我找了一个同学来帮我看看，他一眼就看出了我电路存在的问题，找出了问题之后，在他的指导下我完成了这个实做，虽然在课本上只是轻描淡写的说了一下电路，看似简单，但是走出课堂，拿起家伙，亲自来做的时候，你就会发现各种问题，而这些问题是我们在课堂里学习不到的。通过这次实验，加深了我对放大电路的认识，就像打开了一个大门一个走进模拟电子技术的大门，不过这只是沧海一粟、冰山一角，我需要学习的东西还很多，虽然这个学期的模拟电子技术一科已经结束了，但是这却是我学习这门技术的开始，在以后的生活里我们必然还会遇到这方面的问题，只有这个时候打好理论方面的知识，才能在关键的时候帮助自己解决问题，这也就是学有所用。因此我很珍惜这次实做的机会，把在这次实做中总结出来的宝贵经验加以吸收，运用到生活中去。尽管因为自己的原因不能和班上的同学一起答辩，而是紧赶慢赶的把作业做完，对此我表示自责，但是我也确实在这短短的几天时间里学习到了很多东西，是平时的好几倍，可能有失必有得吧，