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1、课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 电 子 0803 班 指导教师： 工作单位： 信 息 工 程 学 院 题 目: 高 保 真 音 频 功 率 放 大 器 初始条件：可选元件：集成功放LA4100或LA4102；集成功放4430；集成功放TD2030；集成功放TDA2004、2009；集成功放TA7240AP（集成功放的选择应满足技术指标）。电容、电阻、电位器若干。直流电源12V可用仪器：示波器，万用表，毫伏表，万用表要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.设计任务根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。完成对
2、高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。2.设计要求输出功率10W/8；频率响应2020KHz；效率60；失真小。选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。时间安排：1、2010年1月18日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。2、2010年1月19日，查阅相关资料，学习电路的工作原理。3、2010年1月20日至2010年1月21日，焊接电路、调试和设计说明书撰写。4、2010年1月22日下午课程设计成果及报告，同时进行答辩。课设答疑
3、地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘要I绪 论11设计内容及要求21.1 设计目的及主要任务21.1.1设计题目21.1.2 设计目的21.1.3 设计任务21.1.4主要技术指标21.2 设计思想32.电路特点分析、方案论证和确定32.1 电路特点分析32.2 方案论证42.2.1 方案一42.2.2 方案二62.3 方案确定73.电路设计、参数计算及器件选择83.1.电路设计83.1.1设计电路图83.1.2元件的选择83.2参数计算93.3核心元件TDA2030103.3.1TDA2030简介：103.3.2实物参照
4、113.3.3电路特点：113.3.4引脚情况：123.3.5注意事项：124.仿真134.1仿真软件简介134.1.1Multisim公司概况134.1.2 multisim 10概述134.2电路仿真154.2.1仿真电路图154.2.2仿真调试过程155.实物展示176.课程设计心得体会18参考文献19元件清单20设计原理图21摘要本设计旨在用集成设计高保真音频放大电路，扬声器选择的是10W/8，并确保输入信号在20HZ20KHZ不失真；输出功率尽可能的大；效率更高，非线性失真要小；由于功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性失真，但随着消费的不断提升，人们对音响的要求也
5、越来越高，所以减小失真就是设计的主要任务。元件的选取方面，由于TDA2030A集成电路的特点是输出功率大，而且保护性能比较完善，当输出电流过大或管壳过热，集成块能自动的减少电流或转为截止，实现自我保护，使电路更加完善。关键词：高保真音频放大、BTL电路、TDA2030A AbstractThis is designed to use integrated design high-fidelity audio amplifier, speakers chose 10W/8, and to output power as input signal without distortion at 20H
6、Z 20KHZ; ensure that efficient, non-linear distortion much as possible large; should be small; due to power amplifier circuit is in the large-signal work, it will inevitably produce non-linear distortion, but with consumption rising, people are getting higher and higher demands sound, it is designed
7、 to reduce distortion the main task. Component selection, since the TDA2030A integrated circuit is characterized by high output power, and the more perfect protection performance, when the output current is too large or shell overheating, Manifold can automatically reduce the current or to cut-off t
8、o achieve self-protection, so that the circuit more perfect. Key words: high-fidelity audio amplification、BTL circuit、TDA2030A 绪 论 随着科学技术的发展，电路技术日益显示出其重大的作用。工农业生产，科学研究，商贸金融，社会管理及至人们的日常生活等都离不开电路技术。机械，材料，信息，微电子，生物，能源，测控，仪器仪表，航天，海洋等几乎所有的科学和技术领域都与电路技术密切相关。因此掌握一定实用电路知识，不仅电专业人员的需要，而且是几乎所有专业人员和使用者的需要。 经过对电
9、路，与今年的模电知识的学习，掌握了基本逻辑电路的组成，及基本电路元件的功能，设计和工作原理，使自己具有基本的电路设计技能，通过自己查找文献，设计了音频放大器电路，要想提高音质和音量，就要使用音响放大器，因为主机电压相当低，在低电压条件下工作，信号动态范围小，所以输出功率受到限制，易产生失真，放大器在内部使用开关电源将电压升高，这样信号动态范围放大，从而功率增强，是信号正常输出。 随着时代的进步，人们对电子产品的需求量的增加的同时，对质量的要求也日益剧增,现如今的MP3,MP4,车载音响.都需要音频放大器的工作，并且是性能优良的工作，这就使得产商生产高保真音频的愿望更加强烈。 1设计内容及要求1
10、.1 设计目的及主要任务1.1.1设计题目高保真音频功率放大器的设计与制作1.1.2 设计目的（1）学会根据已学知识设计具有某一特定功能的电路；（2）学会基本电路的组装与调试；（3）通过实践进行电路故障的排除及加强对所学知识的理解。1.1.3 设计任务（1）根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。（2）完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。1.1.4主要技术指标（1） 输出功率10W/8频率响应2020KHz效率60失真小（2） 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。（选做：用PSPI
11、CE或EWB软件完成仿真）（3） 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。1.2 设计思想 在输入信号比较小的情况下，利用集成功率放大电器对信号的放大作用对信号进行处理，集成功率放大器性能稳定，特别是TDA2030A，它是最常用的音频集成功放，性能十分优良，输出功率大，为了达到设计要求（输出功率10W），使用两块TDA2030A组成BTL电路，它的功率要比OTL电路增大23倍，TDA2030A属于经济型集成，使用方便。电路设计采用阻容耦合方式，体积小，重量轻，频率响应好，各级静态工作点独立。2.电路特点分析、方案论证和确定2.1 电路特点分析音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元
12、件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz20 kHz，因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率，要求输出功率尽可能大，效率尽可能高。非线性失真尽可能小。音频功率放大器的特点：（1） 输出功率足够大 为获得足够大的输出功率， 功放管的电压和电流变化范围应很大。 （2） 效率要高功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。 （3） 非线性失真要小功率放大器是在大信号状态下工作，电压、 电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区， 造成输出波形的非线性失真，因此，功率放大器比小信
13、号的电压放大器的非线性失真问题严重。 率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的OCL互补对称功放电路，单电源供电的OTL功放电路，BTL桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。2.2 方案论证2.2.1 方案一OCL互补对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级，前者为后者提供一定的电压幅度，后者则向负载提供足够的信号频率，以驱动负载工作。输入音频信号驱动级运算放大器电路负反馈电路末级功放电路OCL互补对称功放电路输 出电 路输出级偏置电路图1 方案一设计电路框图驱动级应用运算放大器A741来驱动互补输出级功放电路。功率输出级由双电源供电的OCL互补对称功放电路构成。为了克服交越失真，由二极管和电
14、阻构成输出级的偏置电路，以使输出级工作于甲乙类状态。为了稳定工作状态和功率增益并减小失真，电路中引入电压串联负反馈。具体实现：（一） 驱动级电路的一般实现驱动级由运算放大器组成，并引入电压串联负反馈，带负反馈的驱动级的一般实现图如下： 图2在实际电路中加入R1、R2 和电位器Rp1来改变电路的放大倍数。（二）复合管准互补推挽电路的一般实现电路图由于大功率的NPN和PNP管不容易做到良好的对称性，为了提高功放电路的性能。在实际应用中广泛采用复合功率管。 如图3称准互补对称功放电路图3 图3（三）输出保护电路的一般实现输出保护电路如图4所示是一个三极管式正、负向直流电压检测电路。对其原理作简要说明。图4 扬声器保护电路2.2.2 方案二 输入音频信号功率放大器负反馈电路输出音频信号图5方案二设计框架图 图6 方案二设计电路图 该方案用两块TDA2030组成如图6所示的BTL功放电路，TDA 2030（上）为同相放大器，输入信号
