高频课程设计音频功率放大器.doc

河南机电高等专科学校EDA课程设计报告系 部： 电子通信工程系 专 业 电子信息工程 班 级： 电信102 学生姓名： 雷灵 学 号： 100407212 2013年01月任 务 书一：1时间：2013年01月2. 单位：河南机电高等专科学校3. 设计要求：1） 利用TDA2030设计一个音频功率放大器。2） 要求音量可调，具有高音、低音提升电路。3） 双声道输入、输出。4） 整个系统采用双12V变压器供电。4. 设计目的1） 了解电子产品设计的基本常识。2） 学会阅读集成功率放大器电路图和印制电路图3） 熟悉电子产品从绘图，印制电路板，到安装调试的整个工艺流程。4）通过AD10软件练习电路原理图的绘制，布线的方法技巧。5）掌握集成音频功率放大器安装与调试、测试和检修方 法。并熟练使用有关仪器仪表，能够正确测试电子元器件。6）熟悉集成音频功率放大器的不同类型，熟、悉常用集成音频 功率放大器的基本组 成和工作原理。EDA课程设计报告摘要： 功放可以说是音响器材中最大的一个家族了， 其作用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。本设计主要由电源部分、音调控制级、功率放大级三部分组成。电源电路接口采用全桥组成的桥式整流电路，经桥式整流和电容滤波后，作为功放的供电电源。两路相同的音量调节电路可以分别实现音频中的高低音的调节，及对音频输出的控制；功率放大级是音频功率放大器的主要部分，它决定输出功率的大小，为了保证功放效果，电路采用TDA2030作为功放IC，因为它具有失真小、功率大、外围元件少、开机冲击极小、内含各种保护电路、保真度高等优点。 一：设计基本思路及原理简介功率放大器的作用是给RL即扬声器提供一定的输出功率，当RL一定时希望输出功率尽可能的大，输出信号的非线性失真尽可能的小且效率尽可能的高，为了获得足够高的输出功率驱动负载工作需要较高的电压放大倍数，为了保证电路工作稳定，需要采取抑制零点漂移的措施，本设计由电源部分，音调部分及功率放大部分组成，其中功放供电电源由变压器T1将2 2 0V市电降压为双l 2 V交流电，经桥式整流和电容滤波后，作为功放的供电电源，开关SW为电源开关。输入信号通过R1A,R1B和W1的两路分压电路，传送到上下两路音调电路部分，调节W1可以改变直接耦合量的大小，来调节音量的大小。音调部分上下两路的电路完全相同。有效的抑制了放大过程中的零点漂移，R4，R5，R6，W3， W2组成的选频网络，具有高低音提升或衰减功能W2可做为低音控制电位器，通过C4A，C5A，R4A,W2构成低音调节电路，当W2滑点在3端时，C4被短路，C5，W2并联与R6串联后阻抗增加，其低音衰减，W3是高音控制电位器，当w3的滑点在1点出时，R5，R6和R4并联后阻抗减小，对高频提升。输出信号通过C2耦合到功放电路，功率放大器采用集成电路TDA2 0 3 0，其1脚为同相输入端，2脚为反相输入端（反馈端），R7、R8、C6构成放大器的负反馈电路，4脚为输出端，5脚、3脚分别接正、负电源。二 元器件参数简介.集成音频功率放大器 TDA2030 TDA2030 简介：TDA 2030 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，在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 TDA 2030 在内的几种。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。在TDA2030 集 成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动的减 流或截止，使自己得到保护TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成 电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才 5 端，外型如同塑料大功率管，这就给使用带来 不少方便。 TDA2030 在电源电压 14V，负载电阻为 4 时输出 14W 功率（失真度05） ；在 电源电压 16V，负载电阻为 4 时输出 18W 功率（失真度05） 。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。实物图如图 TDA2030A 集成电路管脚功能管脚功能1同相输入端2反向输入端3负电源输入端4输出端5正电源输入端三：设计原理图 四：布线及PCB图1 布线注意事项在设计PCB时，是原件尽量集中，由于TDA2030输出功率大，需要加散热器，而TDA2030的负电源引脚与散热器相连，所以在排TDA2030是注意其与周围元件的距离，不能离的太近尤其是受温度影响较大的电容2 电路PCB板图（采用10cm12cm板）， 五 焊接及装配图（元器件具体参数配合原理图）1 ： 焊接电路板的注意事项1）焊接元件的顺序元件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其它元件为先小后大。2）在焊接圆形的极性电容时（一般电容值都是比较大的），其电容的引脚是分长短的，以长脚对应“+”号所在的孔。1、 芯片在安装前最好先两边的针脚稍稍弯曲，使其有利于插入底座对应的插口中。2、 与底座都是有方向的，焊接时，要严格按照PCB板上的缺口方向，使芯片，底座与PCB三者的缺口对应。3、 装完同一种规格再装另一种规格。对引脚过长的电器元件(如电容器、电阻等），焊接后，要将其剪短。4、 当电路连接完成后，最好用清洗剂对电路的表面进行清洗，以防电路板表面附着的铁屑使电路短路。5、 焊接上锡时，西不宜过多，当焊点焊锡锥形时，即为最好。6、 焊接时，要使焊点周围都有锡，将其牢牢焊住，防止虚焊。7、 焊接完后，检查是否有虚焊、漏焊及短路的情况发生。8、 焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。不能用过多的焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。9、 焊接时要掌握好焊接的温度和时间，在焊接时保持合适的温度，温度过低或时间不足，会使焊料不能充分侵润焊件而形成虚焊。温度过高或时间过长会损坏元件2：装配图。六：元件清单（扬声器、220V AC电源线及插头，选配）1：元器件清单（扬声器、220V AC电源线及插头，选配）代号名称规格型号数量备注R11/8W电阻1K2R2、R51/8W电阻2.2K4R3、R81/8W电阻22K4R41/8W电阻10 K2R61/8W电阻5.1 K2R71/8W电阻3302W1、W2、W3双联电位器50 K3C1电解电容1uF/2有极性C2、C6电解电容4.7uF4有极性C3涤纶电容0.022uF2C4、C5涤纶电容0.033uF4C9瓷片电容0.1uF（104）2C8电解电容2200uF2有极性、特别注意IC1、IC2功放集成块TDA20302靠边布局、注意方向SW电源开关1靠边布局、注意方向IN音频输入座1靠边布局、注意方向D1D4二级管IN 40074有极性L、R输出接口单排2插针2T1变压器双12V AC1散热片1重新打孔，32实物图如下七：调试注意事项1， 检查元件是否与元件清单上相同，是否有缺焊2， 在焊好元件调试时，由于电路由12V变压器电源输入，所以先弄清楚变压器的用法3， 在接电源前注意电解电容的方向是否正确八：实训心得通过这次对功放板的课程设计，使我知道了电子设计及制作的一般过程，了解了电子产品从绘图，画板，到安装调试的整个产品工艺流程，这极大地锻炼了我们的动手能力及将理论应用到实践中的能力，同时也锻炼了我们读图，识图的能力及掌握绘图的技巧，实践中时我们不断积累一些设计时的技巧及注意事项，如在安