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1、 模拟功放组装调试报告 目 录第一章、设计任务及主要技术要求1.1 设计任务2.1 基本要求第二章、框图分析第三章、电路原理分析3.1 电路部分3.2 电源部分3.3 布线第四章、安装与调试4.1 安装4.2 调试第五章、问题分析及实验内容与结果5.1 问题及分析5.2 实验内容及结果第六章、实验小结第七章、附录附录 1 电路仿真原理图附录 2 遇见的名词解释第八章、参考文献一、设计任务及主要技术要求1.1 设计任务1）.完成电路图的选择、安装和调试2）.完成原理图的分析3）.得出实验结果并对主要问题进行解决1.2 基本要求1）.掌握焊接调试的一般方法2）.尽可能的提高输出功率和效率3）.尽可
2、能的减小失真度二、框图分析三、电路原理分析3.1 电路部分：1） 、输入级：核心电路是由两支 BC559（由 A733 代替）组成差分放大电路，起到克服零吧点漂移的作用，22k 接地电阻是三极管的偏置电路，它的大小决定了整个电路的输入电阻，相对于主电路而言，主要是为基极提供偏流，以保证发射结正偏，集电结反偏，并起到稳定静态工作点的作用。8.2k 电阻是差分电阻的公共发射极电阻，决定了差分电路的共模抑制比和本级的静态工作电流，可以由下式进行估算(两管值）：VCC/8.2K=20/8.2=2.4MA。 。经过输入级放大的电流在流经 1k 可调电阻时产生的电压信号直接输送到下一级。1uf 电容是整个
3、电路的输入电容，其容量的大小和制造材料对音质的影响很大。2） 、电压放大级：本机使用一只三极管 BD139，采用共射放大电路，还采用了自举电路。自举电路也叫升压电路，利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件，使电容放电电压和电源电压叠加，从而使电压升高有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。由 100UF电容和两个 1.5K 电阻的分压电路组成。100P 的小电容是做频率补偿用的，容量要尽可能的小，如果没有高频自激，可以不用。本级的静态电流可以由下式进行估算：VCC/（1.5k+1.5k)=6.8MA。3） 、输出级：在原理图的上部的两只 MJE2955（由 B834 代替）和周边的元件组成了
4、单端纯甲类放大电路，下半部分以两只 MJE2955 为核心组成了大电流恒流源电路。其恒流电流值就是输出级的静态电流。可以根据下式估算：0.65/0.47*3=0.46A（把 0.25 的电阻换成三只 0.47 的电阻） 。4） 、扬声器阻抗补偿电路： 因为扬声器是感性负载，为了使放大器的负载接近纯电阻，在功放的输出端对地一般都有电阻和电容串联的补偿电路，其电阻的阻值和扬声器的标称阻抗相当。5） 、正是由于电路简洁，所以音质几乎就是由原器件的特性所决定的。由于电路的发热量较高，要求元件的可靠性一定要高，电阻一律选用1/2W 的金属膜电阻，所用电容由于用量较少，一定要选用精品。只要原器件的质量和焊
5、接技术能够保证，整机的调试十分简单，通电前先把1K 的可调电阻置于中间位置，在通电以后，调整该电阻使输出端对地电位尽量接近0V 即可，其余都由电路和原器件保证。3.2 电源部分：首先我们通过变压器把220v 交流电转变成15v 的交流电，然后通过整流把交流电压变成单方向的脉动电压，再用滤波电容尽可能的去除脉动电压的交流成分。在设计电源的过程中，有几点值得参考：1）整流时应该采用桥式整流。 （桥 式 整 流 整 流 效 率 高 ， 稳 定 性 好 。 ）2）滤波采用大容量的电解电容是必要的,它能够储存足够的电能来满足在音乐短时尖峰信号出现时对电量的要求，使电路不致产生削波失真。3）为防止大容量滤
6、波电容存有一定感抗而妨碍某些高频成分的滤波，可在滤波电容旁边并联一些容量递减的电解电容，并在最后并联一个高频小电容，进一步改善滤波的效果。3.3 布线：在布线时，如果布线设计不合理或组合安装不当，即使采用了优质的元器件，同样会产生严重的噪声，使音质变劣。功放电路的噪声可以分为两大类：一是放大电路自身的内部噪声,通常只能选择低噪声的元器件加以克服；二是与放大电路本身无关，从外部混入的噪声，这种噪声与布线有密切的关系。在布线时，以下几点原则可供参考：布线时，输入端与输出端的元器件应该尽量远离。输入端与输出端的信号线不能靠近，更不可平行，否则可能会引起电路工作不稳定甚至自激。多级电路应该按信号流程逐
7、级排列，不能相互交叉，以免引起有害耦合和相互干扰。电感元件注意它们之间的互感作用。地线不能形成闭合回路，以免因地线环流产生噪声干扰。在高频电路中，要采用大面积包围式地线方式，这样能有效防止电路自激，提高高频电路的稳定性。在布线时线宽度和线间距应该尽量大些，以保证电气要求和足够的机械强度。一般的电子制作里，可使线宽和线间距分别大于1mm。外壳不绝缘的元件之间应该有适当的距离，不可靠的太近，以免相碰造成短路。开关、电位器、可变电容和插座等器件应当放在外围，以方便调节。在布线时，可以说接地方式的正确与否对噪声的影响最大。与电力供应系统不同，这里的接地并非指安全接地，这里的“地”也非真正意义上的地，而
8、是音响电路中的公共零电势参考点。这里的接地即是将与公共参考点等电位的点或面用导线连接起来，这称作工作接地。接地是抑制噪声和干扰的重要手段，不合理的接地会引起严重的交流噪声或使放大器出现自激震荡。常用的接地方式有两种：逐级串联一点接地法与并联一点接地法。两者都有各自的优缺点。下图1所示为逐级串联一点接地法。各放大电路按先后次序把接地点汇集在一条地线干路上，然后一端接地。这种方式特别适合于印刷电路板，此时每块线板上均应有输入和输出的地线点。由于铜模也存在电阻，当有“地电流”流过时就会产生电压降，很容易干扰邻近的电路级。这个电阻越大，干扰越严重。因此我们在设计印刷电路板时，应该把地线的铜模尽量设计宽
9、阔，已尽可能的降低地线电阻。同时，整个线路的最终接地以输出端接地为好，有利于抑制放大器的自激。下图2所示为并联一点接地法。各电路的地电位只与本电路的地电流和地线电阻有关。这对避免地电流耦合、减少干扰是有利的。但这种接地方式会造成接地线过多，并且由于地线引线长，使分布电感大，对高端的瞬态响应会有所影响。四、安装与调试4.1 安装音响放大器是一个小型电路系统，安装前要对整机线路进行合理布局，一般按照电路的顺序一级一级的布线，功放级应远离输入级，每一级的地线应尽量接在一起，连接尽可能短，否则很容易产生自激。1).准备好元器件2).安装时尽量把各个部分的元器件，插在同一区域。3).把原件插上去（按由低
10、到高的顺序，一般先焊接电阻，因为电阻是较低的元件，然后在焊接其它比电阻高一点的元件，以此类推。）4).焊接时注意三极管的极性及时 PNP 管还是 NPN 管。5).焊接时动作干净利索，以免烧毁元件。4.1 调试1).检查电路是否焊接正确。2).确认电路正确后，先接上电源。3).调节 1K 变位器，是中点电压接近零。4).测量各重要节点的静态工作点参数。5).通过示波器观察电路的输出波形，五、问题分析及实验内容与结果5.1 问题及分析A、问题详述1、变压器发热问题：焊接完成后，插电调试过程中，变压器迅速发烫，且扬声器只有滴滴的响声。2、接负载后电源输出电压变低的问题：没接负载时，电源输出电压约为
11、 44.8v，接上负载后输出电压降到约为 37.5v3、接通电源，输入信号后，扬声器有噪声。4、B、问题分析及解决方法及结果1、在调试的过程中，发现对管的静态发射极电流较大，许多元件发热，扬声器只有滴滴的响声，后来偶然在对管的公共发射极电阻旁边并联了一个 220 的电阻，扬声器意外发声。但是静态工作点电流更大，变压器发热更厉害，过了一会儿大约五分钟就烧坏了，在对电路和元器件进行检查的过程中，发现上部功放管的第一只已经损坏，be 间没有电阻，被击穿了，换上一直好的三极管后，电路正常，发出扬声器发出声音。在这个调试过程中，首先没在公共发射极电阻旁边并联了一个 220 的电阻之前，变压器和部分元件发
12、热，有可能一开始功放管就已经损坏，be 间击穿，导致发射极电流增大，整个电路的电流也随之增大，超出变压器供电容量，形成过载，造成变压器发热。当并联上 220 的电阻的电阻后，电流会更大，负载会更加大，变压器也就烧坏了。2、在电容滤波电路中，负载直流电压随电流增加(R L 减小)而减小。V L 随 IL 的变化关系称 为输出特性或外特性，如右图所示。当 RL=时，即空载时 C 值一定， d=有 VLO= V21.4V 2当 C=0，即无电容时 VL0=0.9V2在整流电路的内阻不太大和放电时间常数满足关系式：d=R LC（35 ）T2 时，电容滤波电路的负载电压 VL 与 V2 的关系约为VL=
13、（1.11.2）V 2所以通过以上分析，不难得出，在没有接入负载时直流输出电压保持在一个稳定的状态，接入负载后，滤波电容处在反复充放电过程中。负载便得到了一个锯齿波的电压 VL=VC，由于充放电的时间过短，所以负载电压近似于不变。3、首先应该是功率管中点电压偏离过大产生的噪音，在调试时把中点电压调成接近 0，噪声明显减小，但还是有，应该是电路主板中的元器件，由于温度升高而性能变差。C、实验内容及及结果：1、在理论计算中，输入级的静态工作电流 IC= VCC/8.2K=20/8.2=2.4mA，在实际测量中IC2.7mA。在电压放大级中静态工作点电流 IC= VCC/（1.5k+1.5k)=6.
14、8mA。在实际测量中 IC7.0mA。在输出级中的恒流源中的电流值，即输出级静态工作点电流0.65/0.47*3=0.46A（把 0.25 的电阻换成三只 0.47 的电阻） ，在实际测量中 IC530mA。2、输入信号电压为 0.07V 时，输出电压约为 1.43V，所以放大增益AV=1.230.07=20.42在仿真过程中电压增益约为 AV=24.3、在测量过程中，接负载后直流电源输出电压约为 VO=37.5v（正负两端） ，电流约为0.54A，所以电路的功率 P1=37.5*0.54=20.25W，在输出端，在示波器上显示出最大不失真输出电压的峰峰值 VP-P8.4V，所以，输出的最大功
15、率 POM=(8.4/ )2/10=3.5W，所以该电路的最大输出效率约为 =3.5/20.25100=17.4 4、静态工作点的测量、对管 VT1： VC=-20.0V VB=0.66V VE=1.34VVT2: VC=-20.6V VB=0.68V VE=1.34V、B139 VT1： VC=-20.8V VB=-8.31V VE=0VVT1： VC=-6.75V VB=-20V VE=-20.7V VT1： VC=-0.1V VB=-18.30V VE=-20.6V、BC549(C945 代替): VC=-20.6V VB=20.5V VE=-20.6V、功放管：VC=0V VB=19.7V VE=20.5VVC=0V VB=19.7V VE=20.5VVC=-20.5V VB=-0.8V VE=0VVC=-20.5V VB=-0.8V VE=0V5、输入波形输出波形饱和失真波形合影六、实验小结通过这次制作与调试，我对以前所学的电路和模电知识有了更深层次的理解与巩固。设计一个很完整的电路，需要不断的尝试摸索，这在很大程度上提高了我考虑问题的全面性。设计完整的电路，还要考虑到它什么功能需要什么电路来实现。另外，还要考虑它的可行性，实用性等等。这样，也提高了我分析问题的能力。通过这次设计，我的理论知识上升到了一个实践的过程，我们需要多训练实际动手
