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1、1目录1前言12TDA2030立体声功率放大器技术参数要求23TDA2030立体声功率放大器系统设计33.1 系统设计总体方框图33.2 各模块原理说明43.2.1 稳压电源43.2.2 左右声道的功率放大器43.2.3 输入信号处理电源(四运放)63.3 系统总工作原理63.4 系统印刷电路板的制作图73.5 系统的操作说明73.5.1 通电测试73.5.2 整机组装73.6 系统的操作注意事项73.6.1 焊接与安装73.6.2 使用注意事项84. 参考文献95. 致谢词106. 附录1112TDA2030立体声功率放大器技术参数要求功率放大器不仅仅是消费产品（音响）中不可缺少的设备，还广
2、泛应用于控制系统和测量系统中。其设计要求如下：1输出功率：20W。2负载阻抗：8。3通频带fs: 为20HZ20KHZ。4音调控制要求：1KHZ（0dB），10KHZ（12dB），100HZ（12dB）。5灵敏度 话筒输入：5mV； 线路输入：0.775V3TDA2030立体声功率放大器系统设计3.1 系统设计总体方框图TDA2030立体声功率放大器系统设计总体方框图如图1所示输入信号处理电源(四运放)左右声道的功率放大器 稳压电源负载图1 系统组成方框图3.2 各模块原理说明本电路由三个部分组成，即稳压电源、左右声道的功率放大器及输入信号处理电源(四运放)。3.2.1 稳压电源电源变压器将2
3、20V交流电降为双12V低压交流电，经桥式整流后变为 l8V的直流电，作为功放及运放的供电电源，LED、R 30组成电源指示电路，以指示电源是否正常。如图2所示:图2 稳压电源部分3.2.2 左右声道的功率放大器本左右声道的功率放大器所用的核心芯片是国际通用高保真音频功率放大集成电路TDA2030A。该TDA2030功放电路，其制作简单，价格低廉，输出功率大，高保真性好等特点。该电路工作原理图查看附录1所示，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于10W，频率响应为10-1400Hz，输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级，且有短路保护和过热保护，
4、可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少，一般不需要调试即可成功。TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路，采用电压型5 脚单列直插式塑料封装结构。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。具体芯片参数如表1所示： 表1 TDA2030极限参数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 TDA20
5、30管脚功能：（管脚排列如图3所示）1脚是正相输入端2脚是反向输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端5脚是正电源输入端。 TDA2030特点:1.开机冲击极小。2.外接组件非常少。3.TDA2030输出功率大，Po=18W(RL=4)。4.采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。 图3 TDA2030引脚排列与功能5.TDA2030A能在最低6V最高22V的电压下工作在19V、8阻抗时能够输出16W的有效功率，THD0.1%。6.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。注：其中左右声
6、道的功率放大器和输入信号处理电源(四运放)的电路图合在一起，见附录1所示。3.2.3 输入信号处理电源(四运放)LM324系列器件是带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显着优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置组件的必要性。每一组运算放大器可用图4所示的图来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端V
7、o的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列如图4所示。 LM324的特点：1.短路保护输出；2.真差动输入级；3.可单电源工作：3V-32V；4.低偏置电流：最大100nA；5.每封装含四个运算放大器；6.具有内部补偿的功能；7.共模范围扩展到负电源；8.行业标准的引脚排列；9.输入端具有静电保护功能 ； 图4 LM324引脚排列与功能注：其中输入信号处理电源(四运放)部分和左右声道的功率放大器部分的电路图合在一起，见附录1所示。 3.3 系统总工作原理TDA2030立体声功率放大器系统的电源变压器将220V交流电降
8、为双12V低压交流电，经桥式整流后变为 l8V的直流电，作为功放及运放的供电电源，两路功率放大器用的集成电路是TDA2030a，其1脚为正相输入端，2脚为反相输入端，C 3、C 6分别为左、右两路的输入端耦合电容，R l、R 4、C 2构成IC1的负反馈电路，R 6、R 7、C 5构成IC 2的负反馈电路，以提升音质。其5脚、3脚分别接正、负电源，4脚为输出端，负载接8的扬声器时，其有效功率可达20W，W 3是两路平衡电位器，W 4是两路音量电位器。四运算放大器LM324N (或GL324A)及外围组件组成高、低音控制电路及音频输入信号的处理电路，C l6、C l8分别是两路信号的输入耦合电路
9、，W 1是两路高音控制电位器，W 2是两路低音控制电位器，C 25、C 26是输出耦合电容。LM324N的4脚与ll脚分别是正、负电源的接线端，3、5脚是接地端。3.4 系统印刷电路板的制作图本系统电路的印刷电路板图如附录2所示。3.5 系统的操作说明3.5.1 通电测试全部元器件及插件焊接完后，经过认真仔细检查后方可通电测试，用万用表直流电压档测量正、负电源应是 18V左右，电源的发光二极管LED发光，接上音柱后，手触碰输入端YYIN1、3两端，应有较强的感应信号，说明电路正常。如没有较强的感应信号，说明功放电路没有工作，需进一步检查IC1、IC2、IC3及周边元器件安装焊接是否正常。3.5
10、.2 整机组装整机工作正常后，将电路板放入壳中，四个电位器上好用螺母旋紧，与外壳固定后再上好旋钮。电源变压器固定在相应位置中，音频座固定在外壳的后方并与电路板接上线。3.6 系统的操作注意事项3.6.1 焊接与安装焊接时要注意先装低矮、耐热的组件，然后装集成电路芯片的顺序焊接与安装电路，具体应按如下步骤进行焊接与安装电路：1.清查元器件的数量及质量，并及时更换不合格的组件。 2.由孔距确定组件的安装方式，电阻器采用卧式安装，涤沦电容器、电解电容器采用立式安装，并都要求紧贴电路板。 3.插装IC1、IC2务必小心，脚全部插进后再焊接，并注意与散热器的孔位吻合。各焊点加热时间及用锡量要适当，防止虚
11、焊、假焊及短路，焊后剪去多余引脚，并检查所有焊点，确认无误后方可通电测试。同时还要注意电源变压器初、次级与开关及电路板的接线，不得有误，IC1、IC2用自攻螺丝与散热器相连。3.6.2 使用注意事项用TDA2030A、LM324N等高保真功放IC制作的功放，体积小、失真低、效果好，信噪比高，但使用中还要注意以下几方面： 1.要确保在安全电压内使用，最好用220V交流稳压电源或直流高压稳压模组供电。 2.、误差不要大于V，并且正负电源、地要焊接牢固，焊接完毕确认无误才能通电。3.功放IC通电正常后的初始阶段，其稳定性相对分立组件功放是较差的，因此，至少要“煲机”或小音量放送10分钟以上，方能稳定
12、且高效率地发挥其优异性能。 4.在制作功放中要严格一点接地，地线用多股粗铜线效果较好甚至还可用双桥整流配合浮地技术，最大限度提高其信噪比。 5.如当地电网污染严重，低压电网接有电焊机、硅整流器等电气设备时，可使用电源滤波器，若还不能消除，则用电源隔离变压器，但功率要有馀量。 6.要严格注意音响设备的开关次序，对于用HiFi功放IC制作的功放，要牢记最后开机，最先关机。 7.新购来的功放IC上机前，最好采用插座，不要焊接，并固定好散热器，通电后如发热严重，并输出直流，拆下可退回邮购单位。 8.为了避免功放IC输出直流损坏音箱，一定要安装一个喇叭保护器。 9.必须将系统设备良好地接大地。因低压配电线路三相负荷不对称，会使中线带电，而接大地后，电位为零，这样对提高信噪比非常有利。方法是：用10mm长1.5m的圆钢，用2.5mm多股铜线焊接好（不能铆接或缠上），插入户外潮湿地中。 10.由于TDA2030输出功率较大，因此需加散热器。而TDA2030的负电源引脚（3脚）与散热器相连，所以在装散热器时，要注意散热器不能与其它元器件相接触。11.大电流地与信号地分开,等等。5. 附录附录2 系统电路的印刷电路板
