功率放大器和调试

1、关于功率放大器与调试第一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月1、功率放大电路 外部音源信号经过前置放大、均衡放大后，输入最后的功率放大级，然后就可以输出去驱动扬声器，发出声音。 图1 功率放大电路第二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月 本实验中的功率放大器采用TDA2030集成块，其本质就是一个运算放大器，和其它小信号放大用的运放相比，有较大电流输出能力，可以输出较大的功率。图2 TDA2030外观 该集成功率放大器有5个外部引脚，分别的定义是：1: Non inverting input （同相输入端） 2: Inverting input （反相输入端） 3: VS（负电源）

2、 4: Output（输出） 5: +VS（正电源）TDA2030系列集成功率放大器采用TO220封装，使用时必须在外部加装散热器。 1.1 TDA2030集成块第三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月 TDA2030功率集成放大器的使用十分灵活，可以构成多种输出结构：即可以在正负对称电源下工作构成OCL电路，也可以在单电源下工作，构成OTL电路，还可以用两只放大器一起工作，构成BTL电路等，本实验电路中采用的是双电源下工作的OCL电路。 图3 TDA2030典型应用电路 TDA2030极限参数参数名称极限值单位电源电压(Vs)18V输入电压(Vin)VsV差分输入电压(Vdi)15V峰

3、值输出电流(Io) 3.5A耗散功率(Ptot)(Vdi)20W工作结温(Tj)-40-+150存储结温(Tstg)-40-+150 集成块内部已经集成了过温保护，过流保护等电路，因此使用十分简单。 第四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月1.2 本实验中的功率放大器电路说明图1 功率放大电路 RP3是一只电位器，作用是进行音量（Volume）调节。输入信号（均衡电路的输出信号）通过耦合电容C1后，再由RP3进行分压调节，连接到TDA2030的同相端。 电阻R1 、R2组成反馈回路，和TDA2030构成了一个同相比例放大电路，这一部分就是整个功率放大电路的核心，本质和普通运放完全一致。

4、C2同样是一只耦合电容，作用同样是“隔直通交 ”，使功率放大器仅仅对交流信号产生放大作用，而对直流信号不产生任何放大作用。 第五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月图1 功率放大电路2、对于交流信号，电容C2相当于“短路”，此时电阻R1和R2组成同相比例放大器反馈回路，功率放大器的交流电压放大倍数为：1、对于直流信号，电容C2相当于“开路”，此时电阻R2不起作用，功率放大器和电阻R1构成的是一个电压跟随器。由于电位器RP3是通过电容C1和前级电路耦合，因此RP3上的直流电位一定为零，同时 可以保证功率放大器的输出也一定为零，即有“零输入，零输出”的性质。第六张，PPT共五十一页，创作于2

5、022年6月 D1、D2是两只起保护作用的二极管，反向并联在功率放大器的输出端和电源之间，在实际电路中必不可少。 原因在于扬声器的线圈振动时，切割磁力线会产生感生电动势。 图1 功率放大电路 这种感生电动势反过来加在功率放大器的输出端口，如果超过了电源电压的范围，二极管开始导通，将输出端的感生电动势进行钳位。这两只二极管采用1A的普通整流二极管1N4001。电阻R3和电容C3串接在电路的输出端，和扬声器一起可以看成功率放大器的负载，其作用是对扬声器的频响特性进行补偿，使功率放大器输出端的总负载趋近于纯阻性。 第七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月2 实验中的功率放大器性能测试 式中，R

6、L为额定负载阻抗；Uo(有效值)为RL两端的最大不失真电压。Uo常用来选定电源电压VCC 音频放大器输出失真度小于某一数值(如5%)时的最大功率称为额定功率。其表达式为测量Po的条件如下：音频放大器的输入信号的频率fi=1kHz，电压Vi=100mV起，音调控制器的两个电位器RP1、RP2置于中间位置，音量控制电位器置于最大值，用双踪示波器观测Ui及Uo的波形，波形失真尽量小。用毫伏表侧输出Uo 注意：在最大输出电压测量完成后应迅速减小Ui，或减小音量，否则会因测量时间太久而损坏功率放大器。 2.1 额定功率第八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月2.2 频率响应 放大器的电压增益相对于

7、中音频fo(1kHz)的电压增益下降3dB时对应低音频截止频率fL和高音频截止频率fH，称fL fH为放大器的频率响应。 测量条件同上，调节音量控制RP3使输出电压约为最大输出电压的50%。 测量步骤是： 音响放大器的输入端接vi (等于100mV)，RP1和RP2置于中间，使信号发生器的输出频率fi从20Hz至50kHz变化(保持vi=100mV不变)，测出负载电阻RL上对应的输出电压Vo，用半对数坐标纸绘出频率响应曲线，并在曲线上标注fL与fH值。 第九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月2.3 输入阻抗 将从音频放大器输入端(前置放大器输入端)看进去的阻抗称为输入阻抗Ri。（测法同

8、前）2.4 输入灵敏度 使音频放大器输出额定功率时所需的输入电压(有效值)称为输入灵敏度Vs。 测量条件与额定功率的测量相同，测量方法是，使Vi从零开始逐渐增大，直到Vo达到额定功率（最大输出、不是真）值时所对应的电压值，此时对应的Vi值即为输入灵敏度。 2.5 噪声电压 音频放大器的输入为零时，输出负载RL上的电压称为噪声电压VN。 测量方法是，使输入端对地短路，音量电位器为最大值，用示波器观测输出负载RL两端的电压波形，用交流毫伏表测量其有效值。 第十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月2.6 整机效率 式中，Po为输出的额定功率；PC为输出额定功率时所消耗的电源功率。 电源VCC及

9、VEE提供的电流: 电源在负载获得最大交流功率时所消耗的平均功率等于其平均电流与电源电压之积。另外：电源VCC及VEE提供的电流通过测量得到。第十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十张，PPT共五十一页

10、，创作于2022年6月第二十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第二十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十二张，PPT共五十一页，

11、创作于2022年6月第三十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十五张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十六张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十七张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十八张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第三十九张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第四十张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第四十一张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第四十二张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第四十三张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第四十四张，PPT共五十一页，创作于2022年6月第四十五张，