OCL功率放大器课程设计

物理和电子信息来源模拟电路课程设计绩效评价表专业：电子信息工程班：12通讯本学号：名字：钟基森任务名称设计工作和要求报告成绩设计评分标准：合理的方案设计和演示，电路参数的计算，总会也有和列表。(0-20点)有电路板生产、调试规范、详细的生产和调试过程。(0-10点)电路板测试合理，性能指标测试数据完整准确。进行了数据处理规范、误差计算和误差分析。(0-15分钟)总结课程设计，感受，改进设计，提出建设性意见。(0-5点)设计报告成绩：电子作品的成绩评分标准：如果电路正确，就可以完成作为设计要求提出的基本功能。(0-30分钟)电路板焊接工艺规范，焊点均匀，布局合理。(0-20点)(其中直流电源部分占20%，功能部分占80%)电子作品成绩：课程设计成果总成绩：指导教师：2014年1月15日模拟电路课程设计报告设计主题：功率放大器电路设计专业课：12电信学生名称：钟吉森学号：导师：曾相华设计时间：2013.12-2014.1OCL音频功率放大器一、设计工作和要求1.使用集成运算放大器和集成放大器块设计OCL放大电路2.输入信号为VI10mv，ri100k；额定输出po2w；负载阻抗rl=8频率范围f=(1-3)khz；4.使用桥式整流器电容过滤集成电压调节器块电路设计电路所需的直流电源。二、程序设计和演示(至少两个程序比较)输出功率放大器电路，顾名思义，是无输出容量功率放大器，在OCL电路中，T1和T2特性对称，使用双电源。静态时，T1和T2均关闭，输出电压为0。晶体管b-e之间的开路电压可以忽略。输入电压是正弦波。UiO、Tl管导轨、T2管阻塞、右侧实线所示的正电源、电路输出、uo-ui；Ui0、T2管导轨、T1管阻塞、负电源、电流是回路的输出，uo-ui，如图虚线所示；可见电路实现了“t，T2交替工作，正负电源交替工作，输出和设备之间的双向跟随”。两种不同类型的晶体管(T1和T2)交替工作，均构成四极输出形式的电路称为“互补”电路，两种管道的这种替代工作方式称为“互补”工作方式。主题应使用集成放大器块实现电路设计，集成运算放大器包括具有完整电路配置的频率选择(f=(1-3) khz)信号放大(Ui10mV)，如下所示过滤器电路需要1-3 khz，输入电阻可以设计相同的相位输入带通滤波器电路，放大电路可以是相同和逆相放大电路，OCL聚合块可以是tda1521双通道放大器块和tda2030/tda2030a功率放大器块，电路可以选择自己的高功率应用电路，而直流电源可以是可调整和不可调整的。案例1方案分析： TDA 1521 2.5，LM7812 0.85LM7912 1.1扬声器6 * 2=12页主要芯片和部件总价格为16.45、双通道tda1521OCL双电源工作电压10至20V使用12V电源上芯片无法达到最佳性能的16V。1.程序2图2-2方案分析： TDA 2030a 1.3、LM317 0.68、LM337 1.72扬声器6个主要芯片和部件价格均为9.7、 TDA 2030外部组件非常少。大输出，po=16w (rl=8)。使用超小型封装(TO-220)提高组件密度。开机冲击很小。包含多种保护电路，安全可靠。主要保护电路包括短路保护、热保护、接地线意外打开、电源极性反向连接(Vsmax=12V)、负载放电电压反动。TDA2030A可以在最低6V最大22V的电压下工作，输出19V，8阻抗时16W的有效功率，输出THD0.1%。接脚情况一发是正常输入端双脚是反向输入端三脚是负电源输入端四发是功率输出五发就是电源输入端。注意事项I: tda2030a具有负载放电电压反动保护电路，如果电源电压为最高电压40V，则应保持5发与电源之间的LC滤波器、二极管电压限制(由于任何原因，5发产生高压，一般具有扬声器的线圈电感，因此电压等于电源的电压)，以确保5发脉冲串保持在规定范围内。:热保护：热保护限制的优点是可以承受输出的过载(甚至很长时间)，或者在环境温度超过时有保护作用。:与常规电路相比，散热器可能具有较小的安全系数。如果超出连接温度对设备没有任何损害，则Po=(当然Ptot)和Io将减少。:印刷电路板必须很好地考虑地线和输出的解耦，因为这些线有大电流。:组装时不能与散热片绝缘，簧片长度必须尽可能短，焊接温度不得超过260，12秒。: TDA2030A所需的组件很少，但是选择的组件必须是有质量保证的组件TDA2030a数据表http:/html . /html-pdf/25044/stmicroe lectronics/TDA 2030 a/3249/2/TDA 2030 a . html分析了此设计电路选择方案2，并结合设计电路性能指标、设备的性价比进行了分析。三、单元电路设计和参数计算1.直流电源电路直流电源由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和电压调节电路电源的方块图显示在3-1中。电源全流过滤器稳波压力U1 U2 u3 uI U0_变压器_电气_电气_电路图3-1电源的方框图(1)整流器，滤波电路右图是单相桥式整流电路各部分电压和电流的波形，是输出电压的平均值是的整流后波形容量过滤器过滤原理如图所示，过滤后的电压平均值常识是当载荷打开时，即RL=RLC=(3-5)T/2点变压器端子输出为15V交流电，因此电容和二极管耐压值计算为u 1.12 uo23v。(2)电压调节电路(右侧)参考基准电压为1.25V、最小负载电流为10mA的LM317数据文档，将计算R3的最大值R3=1.25/0.01=125ohm，输出电压为uo=(1 R3/R2)x 1.25R3=120欧洲，可变电阻器是5k欧洲，在实际调整中，可变电阻器不能调整到最大值。否则，电压调节器很容易燃烧。(2)可调直流电源摘要2.功能部分电路(1)带通滤波电路通过串联连接低通滤波器和高通滤波器，带通滤波器的右侧图是实用的电压控制电压源二级带通滤波器电路。Up(s)是相同比例运算电路的输入，比例系数当C1=C2=C，R1=R，R2=2R时回路的传递函数命令F.=f=f时为1/(2RC)。获得通过带比例最小-最大截止频率通过频带根据标题要求(13)kHz中心频率F.=2kHz，带宽fb=2kHz，质量系数Q=1，比例系数Auf=2，f=f. F，获得通过频带增益Aup=2。=1/(2RC)命令C=0.1uf，R1=R3=795.8欧姆，R2=2R1=1591.6欧姆。理论上，fp1=1.2kHz，fp2=3.2(2)等比例放大电路同相比例放大电路具有高输入电阻和低输出电阻的特性放大倍数Au2=(1 Rf/R)，标题为功率放大电路输出必须大于Po2W，从TDA2030a数据表来看，计算15V电源时要设置的功率范围为2至10.5W，输出电压范围为4至13V，TDA 22 标题需要一级输入Ui10mV，一级带通滤波器在中心频率上放大两倍，因此，为了能够在相同比例放大电路前输入Ui220mV以响应3mV左右的信号，相同比例放大设定为41倍，即Rf=1.2k欧姆，r=30欧姆(3)功率放大器部分电路此处使用的是典型应用电路：右侧Au3=R5/R9，20000/750=27倍，Vcc=15V，rl=8ohmUces=2V，最大非失真电压单位=13V最大输入有效值13/27=481.5mV旁路元素角色C5C7低频解耦、C4C8高频解耦、C6分离、C2反向、C3R3相移稳定频率、2二极管输出电压正负限制保护、R5R9闭环增益设置、R10同相输入偏置调整输入阻抗。功能部分电路摘要四、一般电路图和主要组件清单1.线路图总数：2.主要元件清单表1部分组件列表元件名称型号主要参数数量备注(单价)变压器O/P15V2I/PAC220V50至60HZ115整流二极管1N4007逆压力1000V6发光二极管1.2V10mA2过滤器电容器电解电容器25V2200uf20.38电压调节器图块LM317T1.2537V可调节10.68电压调节器图块LM337-1.25至-37v11.72咖啡师蓝色精致5k2综合运输Ua74120.68集成功率放大器Tda2030a闭环增益26倍10.88二极管1N4001逆压力50V2电容器电阻其他五、安装和调试1.安装电路电源电路和功能部分电路分别安装焊接。电源的正负对称性、变压器和电源长期工作时容易发热、应考虑散热问题、应将散热器连接到电源、应尽量避免组件间距窄，但随着电子产品的历史越来越小和精密，便携性已真正考虑在内。焊接时调节器要特别注意3英尺317: 1的调节，2英尺的输出，3英尺的输入，3英尺的输入，这样的配置，太稀疏的体积，太密集的元件可能会相互影响；注意，33:1脚调节，双脚输入，三脚输出，过滤电容器极性连接爆炸容易，普通电解电容器侧体白条负符号其脚为阴极，发光二级管长脚。右图是由于长期不使用电源而未安装散热器的物理图功能部分功能部分有滤波电路、放大电路等三次电路。如果Tda2030a散热较大，则需要连接散热器(顶部扁平附带散热器)。实际上，考虑到焊接时必须并行排列以获得类似的阻力，焊接可能会挑战小板。开始时，必须串联三段电路，然后根据教师的要求对每个电路进行测试，并留下剪辑。我在原来的基础上引出了剪辑。原想考虑到功率放大器可能在一定电压范围内，将三段电路电源线组合在一起，因此功率放大器部分单独引导电源线，考虑到各级电路中接地比较复杂，将它们捆绑在一起可能会影响接地电阻，从而影响一段测试数据。图中的电位器想演奏音乐，所以手机耳机音频输出电压比较大的扬声器功率只有3W，测试时不会通过电位器。2.电路调试(1)静态调试电源的第一次调试是良好、准确的电压调节，第二天调试时数据突然增加，在1920V的范围内，负电源正常，正电源led很快关闭，120欧姆电阻燃烧，重检测后发现调节器坏了，更换新的调节器数据是正常的。功率放大器部分在没有输入信号的情况下输出不能检测电流。静态操作良好，没有噪音干扰。(2)动态调试功能部门安老师要求等级调试时，第一次过滤会出现问题，在f=2kHz时，电压增益理论上是输入电压的两倍，但实际上减少了。最初被认为是连接级相互作用，分离后也缩小，第二电路单独调试数据的正常比例为41倍以上。三次回路增益正常约为27倍。之后的调试都被挂在一级电路上，在持续检测中发现了两个低级错误，电路的两条线连接错了。而且一切都很正常六、性能测试和分析(以设计要求的指标为中心)(详细的测试流程和数据处理，没有错误计算和分析，设计报告被视为无效)1.直流电源测试和分析(1)测试阶段先调节15V，然后测量电网电压、变压器侧电压、电压调节器块输入电压、电压调节器