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1、音频功放电路制作短学期主要内容1.功放电路设计原理、理论分析2.Proteus仿真软件应用3.元器件基本知识及调试事项4.实验室动手调试，记录数据考核方式1.课堂考勤10%2.Proteus电路仿真20%3.调试实物40%4.设计和测试报告30%要求1.音频功率放大器2.设计和测试报告（1）电路组成（2）主要单元电路的参数计算（3）用Proteus画出各部分原理图，进行相应单元电路的参数和曲线仿真（4）调试故障记录和分析（5）测量并记录有关参数，画出特性曲线第一部分第一部分 原理原理一、框图：MICIN：15mVLINEIN：一般来说，调谐器输出（50500mV）、其它设备的LINEOUT（1
2、00500mV）由此接入。功能选择开关实物图设计主要技术指标负载阻抗：RL=4额定功率：Po=10w带宽：50Hz10kHz音调控制低音100Hz12dB高音10kHz12dB输入灵敏度，Rin电路设计1.各级电压增益分配输出电压V0(1)整机中频电压增益：A=V0/Vin(2)前置级：A1=5-10(3)音调控制：A2=1(4)总电压增益：A1A2A3A2集成功放级（1）选择集成块Po和RL(a)RL要求理论上，输出内阻RoRL1（b）Po要求输出功率Po1=1.5Po选择TDA20302.确定电源电压安全：Pom=1.5Po,得VomVp-pm=eita*Vom功率管存在饱和压降和发射极电
3、阻压降，Vp-pm=0.6-0.8Ec(单电源供电)二二 原理图原理图话筒放大器音调控制低音高音音量调节音量调节功率放大电源变换：AC-DC前置放大器：同向放大器同向放大器MICINLINEIN功能选择开关功能选择开关1.整流、稳压（1）整流v1 v2vo1vo2变压器作用：降压降压v1、v2正半周：+-+D2 、D4导通，导通， D1 、D3截止。截止。v1、v2负半周：D1 、D3导通，导通， D2 、D4截止。截止。-+-直流（2）滤波滤波电容：平滑直流电压vo1vo2为什么在大电容上为什么在大电容上并联一个小电容？并联一个小电容？（3）稳压为什么要稳压？供电电压波动，负载电流变动（例音
4、量变化）造成整流滤波电压不稳。供电电压波动，负载电流变动（例音量变化）造成整流滤波电压不稳。采用二极管稳压因为前置级所需功率不大，一般采用稳压二极管就可。因为前置级所需功率不大，一般采用稳压二极管就可。利用稳压二极管稳压二极管反向击穿来达到稳压目的。工作在反向击穿区工作在反向击穿区波动波动稳定稳定 稳压二极管特性曲线。工作区。iDvD2.功放级决定增益决定增益调节fh调节fL补偿感性负载用：补偿感性负载用：本次实验不要接防防输出脉冲高压冲击输出脉冲高压冲击开关二极管思考题：本次实验共用到整流二极管、开关二极管和稳压二极管，有何区别？3.音调控制低音提升低频段，视为开路。BA滑向滑向A被电位器短
5、路fAv低音提升低音衰减低频段，视为开路。BA滑向滑向B被电位器短路fAv低音衰减高音提升CD滑向滑向C高频段，视为短路。Y型型对增益不影响对增益不影响忽略忽略fAv高音提升高音衰减同理，可得高音衰减的等效图fAv高音衰减4.前置放大前置放大为运放组成的同相放大器。C10:相位补偿，防止产生自激振荡5.话筒前置放大器第一级：共射放大电路第二级：共集电极放大电路C1:补偿电容，防止高频自激C2:耦合电容C6:旁路电容R8，C4：消除后级电路电源对前级电路的影响第二部分器件知识一、电阻器一、电阻器1.电阻器的主要技术指标常用有常用有部标部标系列值主要有系列值主要有1.0，1.1，1.2，1.3，1
6、.5，1.6，1.8，2.0，2.2，2.4，2.7，3.0，3.3，3.6，3.9，4.3，4.7，5.1，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2，9.1例例金属模电阻为正金属模电阻为正温度系数，碳温度系数，碳模电阻为正模电阻为正温度系数温度系数。额定功率：标称阻值: 精度 温度系数： 噪声 2.电阻器的标称方法电阻器的标称方法文字符号直标色码标志法主要标称法主要标称法第1位数字第2位数字倍乘数精度四环电阻五环电阻第1位数字第2位数字第3位数字倍乘数精度黄（黄（4）、紫（）、紫（7）、红（）、红（2）、金（）、金（5%）棕（棕（1）、黑（）、黑（0）、红（）、红（2）、）、棕（棕（1%）表示
7、误差的色环：环宽一些或与前一色环间距大一些21基本色码含义：四环电阻无此环四环电阻第3环四环电阻第4环二电容器1.1.电容器的主要技术参数电容器的主要技术参数反映电容漏电阻的大小。- -云母电容及瓷介电容稳定性最好，温度系数可达10-4数量级;- -铝电解电容温度系数最大，可达10-2。负温度系数实际电容等效电路标称容量及精度额定耐压损耗角正切：电容温度系数常用的标称系列同电阻标称值。常用的标称系列同电阻标称值。安全工作电压安全工作电压2 2容量的标志方法容量的标志方法 （1）直标法：标注单位：F=10-6F，nF=10-9F，pF=10-12F例如：4n710F 3.3pF例如：0.22表示
8、0.22F；510表示510PF。没标注单位：一般认为，用大于1的三位以上数字表示，容量单位为pF；用小于1的数字表示，单位为F。有时，根据电容体积大小来判断单位。 表示4.7nF或4700PF；（2）数码表示法）数码表示法 用三位数字来表示容量的大小，单位为pF。前两位为有效数字，后一位表示倍率。例如：223=22103pF=0.22F例如：100=10100pF=10pF注意与直标法的区别注意：第三位为数字9，表示-1如：479=4710-1pF=4.7pF这种表示方法最为常见。（3）色码表示法）色码表示法 这种表示法与电阻器的色环表示法类似，颜色涂于电容器的一端这种表示法与电阻器的色环表
9、示法类似，颜色涂于电容器的一端或从顶端向引线排列。色码一般只有三种颜色，前两环为有效数字，或从顶端向引线排列。色码一般只有三种颜色，前两环为有效数字，第三环为倍率，单位为第三环为倍率，单位为pF 。有时色环较宽，如红红橙，两个红色环有时色环较宽，如红红橙，两个红色环涂成一个宽的，表示涂成一个宽的，表示22000PF。三、几种常见的电容器 瓷介电容体积小、重量轻、价格低廉，在普通电子产品中使用广泛。瓷片电容的容量范围窄，一般从几pF到lF之间。l.瓷介电容(其中瓷片电容最为常见)高频特性较好，温度频率特性好。但精度较差。2.涤纶电容耐压范围宽（35V1kV）、性能稳定、容量精度高，但体积大，高频
10、特性较差3.铝电解电容优点：容量大；在相同容量下与其它电容相比体积小几个或几十个数量级。缺点：损耗大，温度频率特性差，绝缘性能差，漏电流大（可达mA），长期存放可能干涸、老化等。高频特性很差。使用注意事项：电解电容是有极性，接反后漏电流大，且极有可能爆炸。注意耐压三、集成功率放大器集成功率放大器TDA20301脚：同相输入2脚：反相输入3脚：Vss4脚：输出5脚：Vcc四、集成运算放大器四、集成运算放大器12348765NE5532 8 7 6 5 1 2 3 412348765注意：管座是有方向五、三极管和二极管1.9014三极管2.二极管正极负极注意：本次实验共用到整流二极管、开关二极管和
11、稳压二极管，注意区分？第一部分第一部分 装配装配一、印刷电路板焊盘导线（上面的阻焊）同一导线上，焊接可短路焊接不能短路二、电烙铁的用法二、电烙铁的用法初始使用者最易把握适用于小功率电烙铁适用于大功率电烙铁长时间使用电烙铁适用于大功率，弯形电烙铁头2.注意不要使电烙铁长时间而不使用，有两原因：烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被烧“死”不再“吃锡”电烙铁芯加速氧化而烧断1.握法3.烙铁头烧“死”后处理：挫去氧化层，重新镀上焊锡。 三、焊接操作的基本步骤三、焊接操作的基本步骤 右手拿烙铁右手拿烙铁（洛铁头应保（洛铁头应保持干净，并吃持干净，并吃上踢）；上踢）；左手拿焊锡丝左手拿焊锡丝加热焊件加热焊件
12、加热焊件达加热焊件达到一定温度到一定温度后，焊丝从后，焊丝从烙铁对面接烙铁对面接触焊件（而触焊件（而不是烙铁）不是烙铁）准备施焊准备施焊送入焊丝送入焊丝当焊丝熔当焊丝熔化一定量化一定量后，立即后，立即移开焊丝移开焊丝移开焊丝移开焊丝焊锡浸润焊焊锡浸润焊盘或焊件的盘或焊件的施焊部位后，施焊部位后，移开洛铁，移开洛铁，移开烙铁移开烙铁1.正确的加热方法不好正确说明说明本次实验的主要加热方法2.典型焊点的外观五、引脚的剪除一手拿剪钳（剪刀），一般用另一只手挡住引脚，以免剪除的引脚弹飞至别人身上。四、元件装配焊接顺序依元件的高度：从低到高。本次实验焊接顺序：短路线、二极管和电阻、集成电路管座、接线座和
13、开关、三极管、瓷片电容、电解电容、电位器、功放。第四部分第四部分 调试和测试调试和测试主要测试内容：静态工作点的测试和调整放大器增益的测量测量整机电路的频率响应音调控制电路的测量测量最大输出功率和效率用失真仪测非线形失真系数SCH测试点：PCB测试点：注意：注意：测试时，对测试点1、2、3和9用导线引出。一、静态工作点的测试和调整1.测量整流输出电压（理论值测试点测试点为+11V左右、测试测试点点为-11V左右）、稳压输出电压（理论值测试点测试点为+8.2V左右、测试点测试点为-8.2V左右）3.测量前置放大器（运放）和各脚的直流电压（理论值：运放的同相输入端、反相输入端和输出端的直流电压近似
14、为0V）。4.测量集成功放的各脚的直流电压（理论值：集成功放的同相输入端、反相输入端和和输出端的直流电压近似为0V）。2.测量并调整话筒前置放大器的晶体管Q1、Q2各极的直流工作电压，并分析电路能否正常工作。若不正常，找出原因或调整元件参数放大状态21439不按下二、放大器增益的测量从JP1输入频率为1KHz，幅度vi=5mv（有效值）左右的正弦信号；（1）话筒前置放大器中频增益的测量（dB）提示：由于示波器很难测量5mv左右的小信号，怎样使信号发生器输出5mv的信号？先让信号发生器输出先让信号发生器输出500mv，然后再衰减然后再衰减40dB就可得到就可得到5mv的信号。的信号。信号发生器共
15、有20dB和40dB两个衰减按钮，可实现0dB、20dB、40dB、60dB。用示波器从测试点测试点测出输出信号vo的有效值。则：21439不按下用示波器从测试点测试点测出功率放大级输入信号vi。（2）前置放大器中频增益的测量）前置放大器中频增益的测量从JP2输入频率为1KHz，有效值vi=50mv左右的正弦信号（开关开关SW不按下不按下）；（3）功率放大级中频增益的测量）功率放大级中频增益的测量用示波器从测试点测试点测出输出信号vo的有效值并计算增益。从JP2输入频率为1KHz，有效值为50mv左右的正弦信号（开关开关SW不按下不按下）；高、低音电位器处于中间；调节音量电位器使输出信号测试点
16、测试点不失真。从测试点测试点测出功率放大级的输出信号，并计算增益。21439按下用示波器从JP1测出输入信号vi，从测试点测试点测出功率放大级的输出信号，并计算增益。（4）整机最大中频增益的测量）整机最大中频增益的测量从JP1输入频率为1KHz，有效值为5mv左右的正弦信号（开关开关SW按下按下）；高、低音电位器处于中间，音量最大。要求输出信号测试点测试点不失真，如失真，可减少输入信号幅度。21439按下测量频率点：分别频率为10Hz、33Hz、50Hz、100Hz、330Hz、1KHz、3.3KHz、10KHz、335KHz、50KHz、60KHz的增益三、测量整机电路的频率响应从JP2有效
17、值为50mv左右的正弦信号（开关开关SW不按下不按下）；高、低音电位器处于中间，音量可处于合适位置。要求输出信号测试点测试点不失真。测量放大器在输入不同频率信号的增益。自拟表格，画出频率响应曲线，并求出3db带宽？任务21439按下在下面表格列出的各种测试条件下，用示波器从测试点测试点测出输入信号vi，从测试点测试点读出输出信号vo，计算增益。四、音调控制电路的测量从JP2输入有效值输入有效值为50mv左右的正弦信号（开关开关SW不按下不按下）；测音量电位器处于较小位置。测量音调控制电路在不同情况下的增益画出高、低音提升/衰减曲线。任务1.高音最大提升量和最大衰减量的测量高音最大提升量和最大衰
18、减量的测量测量频率点高音提升高音衰减低音电位器处于中间，高音电位器处于最大低音电位器处于中间，高音电位器处于最小1KHz2.2KHz3.3KHz5KHz10KHz15KHz20KHz30KHz2.低音最大提升量和最大衰减量的测量低音最大提升量和最大衰减量的测量测量频率点低音提升低音衰减高音电位器处于中间，低音电位器处于最大高音电位器处于中间，低音电位器处于最小1KHz500Hz330Hz200Hz100Hz50Hz30Hz21439按下Po(max)=vo2/RL；PDC=VccIcc+VssIss；=Po/PDC100%五、测量最大输出功率和效率在扬声器位置接上RL=6.8电阻负载；信号从J
19、P2输入（开关开关SW不按下不按下），输入信号的频率为1KHz，幅度50mv（有效值）左右；高、低音电位器处于中间，调节音量电位器，必要时可调节输入信号幅度，使输出信号测试点测试点为最大不失真情况。测出电阻负载测试点测试点上的信号电压vo,从稳压电源中读出直流电压+Vcc、-Vss及直流电流Icc、-Iss。则：第五部分第五部分 实验报告要求实验报告要求写出一份设计和测试报告，内容至少包括：设计任务和设计要求；电路组成及工作原理；主要单元电路的参数；电原理图和布线图；对过程及调试时出现的故障进行分析；测量、记录、整理测试数据，画出相关特性曲线（频响曲线，高、低音提升曲线）；试听效果并写出体会。返回画出高、低音提升/衰减曲线。3dBOBW返回测量并描绘曲线，并求出BW、fL、fH？
