课程设计：炫彩功率放大器

1、炫彩功率放大器 学院： 电气工程与自动化学院 专业班级： 学号： 姓名： 目录第一章 炫彩功率放大器的功能和组成11 炫彩功率放大器的功能12 炫彩功率放大器的组成1第二章 炫彩功率放大器各模块的实现11 稳压电源11.1 稳压电源的电路图和元器件11.2 稳压电路的分析22，功放电路42.1 功放电路图，和元器件42.2 功放电路分析42.3.1 集成功放的组成和工作原理53，流水灯模块83.1 流水灯电路83.2 流水灯原理8第三章 总结10参考文献10第一章 炫彩功率放大器的功能和组成1 炫彩功率放大器的功能炫彩功率放大器具有较强的功率输出能力，能够驱动扬声器发出高音质的音效，同时十六个

2、高亮度，不同色发光二级管，交替闪烁，形成五光十色的炫彩效果，十分具有可观性，用印刷电路板焊接后具有体积小，便于随身携带。本作品具有好耗能小，音质高，观赏性强的特点，能够在欣赏音乐的同时获得美妙的视觉享受。2 炫彩功率放大器的组成炫彩功率放大器，主要有稳压电源，功率放大器和流水灯三个模块的组成，其中稳压电源和功率放大模块用模拟电路实现，流水灯用数字电路实现。第二章 炫彩功率放大器各模块的实现1 稳压电源1.1 稳压电源的电路图和元器件元器件型号变压器220v-12v交流变交流C12200C20.1C3100C40.1稳压芯片LM7805二极管IN40071.2 稳压电路的分析本实验说用稳压电源包

3、括三个模块，整流模块，滤波模块，稳压模块，其流程图如下图所示：2.1整流模块用来将交流市电变为正弦电压脉冲，本试验通过三极管桥式电路来实现整流的功能，整流前和整流后的电流波形如下图所示2.2滤波电路原理图如下所示：滤波模块的作用是将市电整流后的正弦脉冲波形变为具有小纹波电压的直流波，滤波后的电流波形如下图所示：从上图可以看出，经过滤波后，正弦脉冲波变为了具有一定波动的近似恒流波，其中波形上沿的压降叫做纹压，通过增大电容的容量，可以降低纹压的大小，如下图所示：2.3稳压模块是用LM7805集成稳压电路来，减小电源输出电压随负载的变化而发生剧烈的变化。 LM7805是电路内部还有过流、过热及调整管

4、的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。引脚为高电位，脚为最低电位，脚居中。通过LM7805稳压后，电源能够输出比较稳定的5V电压。2，功放电路2.1 功放电路图，和元器件功率放大器通过电流放大，提高放大后的信号的驱动能力，本电路采用集成功放TDA2822和相关外围元器件来实现功率放大电路，器电路图为：元器件参数集成功放TDA2822电容0.1F, 470F, 0.01F, 100F, 4.7F喇叭8电阻, 4.72.2 功放电路分析 本功放电路才用TDA2822集成功率放大器，TDA2822集成功率放大器是双声道功率放大电路，适用于在袖珍式盒式音响中作音频放大器，该电路具有输入电压范围

5、宽（1.815v），电源电压低至1.8v仍能够工作；静态电流小，叫越失也小，适用于单声道桥式或立体声线路两种工作状态。本电路采用单声道桥式电路。2.3.1 集成功放的组成和工作原理集成功放电路可分为A,AB,D,T类放大器，本文对AB类放大器进行分析。AB类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。有效率较高，晶体管功耗较小的特点。AB类放大器主要涉及两个重要技术，分别为电流源技术和双晶体管推挽电路。2.3.1.1电流源技术电流源是指电流恒定电源，他对提高集成运放的性能起着重要的作用。一方面它可以为各级电路提供稳

6、定的直流偏置电流；另一方面可以作为有源负载，获得极大的电压增益，而工作定电流却不必要提高。基于以上原因，集成电路中大量采用电流源技术，从而使电流源成为线性集成电路中不可缺少的基本单元电路。 有双极性三极管可以实现电流源，如右图所示由于两个三极管通过集成电路技术集成在一个共同衬底上，所以两个三极管的集电极发射极穿透电流，直流放大倍数，基极发射极导通电压都是相同的因此： 其中 由于 其中 分别为,的反向穿透电流，且=故 当1时，=；由,故对于给定的电压我们就能的到一个稳定的电流源。由于=，就像一面镜子一样映射到了，故电流源又称为电流镜。由于 此种形式的电流源变化率和电源的变化率相等，就稳定性方面来

7、说，此中电流源就如电压串电阻电路一样。 就输出电阻而言，此种电流源具有很大的输出电阻。基于此种电流源，想给出wilda电流源对上述电流源输出电阻较小做出改进，其电路图如图所示 易知： 故由 =故 由 得由，当1时，=；故,其中。此种形式的大电流源的输出电阻为其中ro为三极管发射极集电极等效电阻 ，2.3.1.2双三极管推挽电路A型双三极管推挽电路的基本电路图如下图所示Q3，Q4一个是npn型三极管，另一个是pnp型三极管，他们两个形成分别在输入信号的两个半个周期内分别导通，但由于两者导通都需要0.7v的电压，因此A型电路的输出型号有一定的丢失。 AB型双三极管推挽电路的基本电路图如下图所示 Q

8、1，Q2构成电流源，向三极管Q5，Q6，提供静态偏置电流；Q3，Q4一个是npn型三极管，另一个是pnp型三极管，他们两个形成推挽电路。其中Q5，Q6两个三极管的集电极和基极连接，在Q3，Q4两个三极管的基极之间形成1.4v的压降，故当输入电压而为零时，Q3处于导通状态，Q4处于弱导通状态，进而消除了A型放大电路交越是真的缺点。3，流水灯模块3.1 流水灯电路3.2 流水灯原理3.2.1 定时器本电路采用三五定时器产生一定周期的脉冲波，来驱动十六个发光二级管工作。器连接电路为： 此时三五定时器起到多协振荡器的功能此时多谢振荡器的周期为即由于555定时器内部比较器灵敏度较高，因而组成的多协振荡器

9、频率的稳定性好。因此由此电路可以产生一个频率稳定的脉冲信号。3.2.2 16进制计数器十六进制计数器，在本电路中用于产生四位二进制数，为后面的译码器提供四进制数源。由555定时器产生的脉冲信号输入到计数器的脉冲输入端，并按照脉冲的周期进行计数，并产生四位依次递增的二进制8421BCD码。3.2.3 译码器译码器用于将相应的二进制编码，翻译为相应的符号，数字等。本电路用两片138，3-8线译码器拓展为4-16线译码器，并将计数器产生的二进制代码，依次进行翻译。由于二进制代码是依次递增的，且译码器输出低电平有效，故而能能够使数码管依次交替点燃。3-8线译码器拓展为4-16线译码器的电路图为：第三章 总结经过短短半学期的学习，我对模电和数电基本知识有了基本的认识，通过这次课程设计，我将自己学到的理论知识和时间联系在一起，发现了平时学习有很多不足和缺陷。同时也让我找到了解决这些问题的办法。知识没有重要不重要之分，要想设计出一个东西