音频功率放大电路报告.docx

PAGE PAGE 1 / 10 一、设计题目：音频功率放大电路二、设计的任务和要求 1、主要要求： 设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路， 负载为扬声器，阻抗 8 。 2、性能指标： 频带宽 50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真； 电路输出功率大于 8W；输入灵敏度为 100mV，输入阻抗不低于 47K 。 三、原理电路和程序设计 、方案的确定及论证 1 、OTA互补对称功率放大器 OTL 电路通常由两个对称的异型管构成， 因此又称为互补对称电路， 图 3-1 为单电源 OTL 互补对称功率 放大电路。 电路中 T1 是推动级（电压放大， 也叫激励级），其中 Rb1、Rb2 是 T1 的基极偏置电阻， Re 为 T1 发射极电阻， Rb为T1 集电极负载电阻，它们共同构成 T1 的稳定静态工作点； T2、T3 组成互补对称功率放大电路的输出级，且 T2 、T3 工作在乙类状态； C2 为输出耦合电容。功率放大器采用射极输出器，提高了输入电阻 和带负载的能力。 性能分析： 2乙类互补推挽功放 (OTL)的输出功率的计算公式如下： 输出功率： Po=Uo I o=Uo /RL 2 2 2 2 输出最大功率： Pom=UoI o=Uo /RL =Uom /2RL=VCC /8RL 显然 Pom与电源电压及负载有关 2当输入功率为 8w，阻抗 8w时，有 Pom=VCC /8R VCC =8*8*8 ≈22.6v 则电路所需的电源为 22.6v 。 2 2、用集成器件实现 Tda2030 简介： TDA2030是德律风根生产的音频功放电路，采用 V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。 电路特点： [1]. 外接元件非常少。（基本应用电路图 3-2 ） [2]. 输出功率大， Po=18W(RL=Ω4 ) 。 [3]. 采用超小型封装（ TO-220） , 可提高组装密度。[4]. 开机冲击极小。 [5]. 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。 [6].TDA2030A 能在最低± 6V 最高± 22V 的电压下工作在± 19V、8Ω阻抗时能够输出 16W的有效功率， THD≤0.1%。用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小 型功放再合适不过了。 图 3-2 使用单电源供电的 tda2030 基本应用电路 通过比较， 使用分立元件需要的元件较多， 且必须考虑三级管的各种性能上的差异，和保护电路，并且该电路所需要的电源要求较高，功耗也比较大，输出 效率比较低。使用集成电路，外围电路简单，容易实现各项功能。运用集成芯片TDA2030完成音频功率放大电路的设计，能够更好地达到设计任务和要求。 ： 整体电路 1，主要元件： TDA2030 TDA2030A 的外形和引脚图如图 3.1 所示。 1- 同相输入端， 2- 反相输入端， 3- 负电源端， 4- 输出端， 5- 正电源端。 TDA2030A 1 2 3 4 5 图3.1 TDA2030A音频集成功放主要参数如表 3.1 所示： 电源电压  VCC 表 3.1 3 ~ 18V 输出峰值电流 3.5 A 输入电阻 0.5 MΩ 电压增益 30 d 频响带宽 (BW) 0-140 kHz 2、放大电路的基本设计 整体电路设计： 使用 TDA2030加少量外围元件， 输入端使共集放大电路增加输入阻抗。 、各模块功能与设计1、放大模块： 根据 TDA2030的经典应用电路，在 multisim 中的电路如图 3.3.1 所示。 电路工作原理：该电路使用 15v 的单电源供电， TDA2030作为功率放大器，电 阻 R5 和 R4 构成电 压串联 负反馈 电路， 其电压 放大倍 数 Auf ≈ 1+R5/R4=32.9。 为了 tda 能够正常工作， 1 脚和 2 脚的电压必须相同。其中 R2 和 R3 起 分压作用， 使 1 脚的工作电压 1/2Vcc 。22uf 电容的电容是是 VCC／2 电压的滤波电容，为防止 1 脚电压产生大波动。 输出端接的 1 欧电阻和 0.1uf 电容式防止电路产生自激振荡。 c）2 个二级管为保护 TDA2030作用，防止电源反接时流过电流运放过大。R7为滑动变阻器，改变输入端的电组，可以改变输入信号的大小。 d）当电压 Vcc=15v 时，电路的输出功率可以达到 8w 以上。 Uo Uo 图 3.31 2、输入模块： 基本共