模擬電路otl功率放大器課程設(shè)計報告

1、<p><b>　　模擬電路課程設(shè)計</b></p><p>　　OTL功率放大器設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)校： </p><p>　　所在學(xué)院： 電子與信息工程學(xué)院 </p><p>　　課程名稱： OTL功率放大器設(shè)計 </p

2、><p>　　專業(yè)班級： 2012級電信本（一）班 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　音頻功率放

3、大器電路是音響系統(tǒng)中不可缺少的重要部分，其主要任務(wù)是將音頻信號放大到足以推動外接負載，如揚聲器、音響等。功率放大器的主要要求是獲得不失真或較小失真的輸出功率，討論的主要指標是輸出功率、電源提供的功率。性能優(yōu)良的集成功率放大器給電子電路功放級的調(diào)試帶來了極大的方便。OTL功率放大器，它具有非線性失真小，頻率響應(yīng)寬，電路性能指標較高等優(yōu)點，也是目前OTL電路在各種高保真放大器應(yīng)用電路中較為廣泛采用的電路之一。</p><

4、p>　　本設(shè)計所用的集成電路功率放大器主要有TDA2030a構(gòu)成，TDA2030a是一塊性能十分優(yōu)良的功率發(fā)大集成電路，其主要特點是上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真小，內(nèi)部設(shè)有過熱保護，外圍電路簡單，可以做OTL使用，也可做OCL使用。</p><p>　　關(guān) 鍵 字： OTL功放、OCL功放</p><p><b>　　目 錄</b></p><

5、p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書----------------------------------------------2</p><p>　　內(nèi)容摘要----------------------------------------------------------------3</p><p>　　一、設(shè)計任務(wù)和要求-----------------------------

6、--------------------5</p><p>　　二、總體方案設(shè)計-----------------------------------------------------5</p><p>　　2.1電路設(shè)計方案-----------------------------------------------------5</p><p>　　2.11

7、集成功率放大器的選擇------------------------5</p><p>　　2.12 TDA2030A簡介---------------------------------5</p><p>　　2.13 TDA2030A集成功放的典型應(yīng)用-------------------6</p><p>　　2.14 單電源供電音頻功率放大器--------

8、-------------7</p><p>　　2.2電路圖-----------------------------------------8</p><p>　　三、電路仿真---------------------------------------8</p><p>　　3.1電路仿真測試----------------------------------

9、-8</p><p>　　3.2器件選擇---------------------------------------9</p><p>　　四、電路的安裝與調(diào)試------------------------------9</p><p>　　4.1 電路板的焊接與安裝----------------------------9</p><p&g

10、t;　　4.2 電路板的測試---------------------------------10</p><p>　　五、總結(jié)-----------------------------------------10</p><p>　　六、參考文獻-------------------------------------11</p><p><b>　　一

11、、設(shè)計任務(wù)和要求</b></p><p>　　采用全部或部分分立元件電路設(shè)計一種音頻功率放大器。</p><p>　　額定輸出功率P≥10W。</p><p><b>　　負載阻抗R=8Ω。</b></p><p><b>　　失真度≤3%。</b></p><p&g

12、t;<b>　　二、總體方案設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1電路設(shè)計方案</b></p><p>　　2.11 集成功率放大器的選擇</p><p>　　集成功率放大器具有輸出功率大、外圍連接元件少、使用方便等優(yōu)點，目前使用越來越廣泛。TDA2030A是一塊性能十分優(yōu)良的功率放大集成電路。</p>

13、;<p>　　2.12 TDA2030A簡介</p><p>　　TDA2030A是目前使用較為廣泛的一種集成功率放大器，與其他功放相比，它的引腳和外部元件都較少。TDA2030A是SGS公司生產(chǎn)的單聲道功放IC，該IC體積小巧，輸出功率大，靜態(tài)電流?。?0mA以下）；動態(tài)電流大（能承受3.5A的電流）；負載能力強，既可帶動4-16歐德?lián)P聲器，某些場合又可以帶動2歐甚至1.6歐的低阻負載；音色中規(guī)中

14、舉，無明顯個性，特別適合制作輸出功率中等的高保真功放。</p><p>　　TDA2030A集成電路的輸出功率大，而保護性能較為完善。根據(jù)掌握的資料，在各國生產(chǎn)的單片集成電路中，輸出功率最大的不過20W，而TDA2030A的輸出功率卻能達18W。另一方面，大功率集成電塊由于所用電源電壓高、輸出電流大，在使用中稍有不慎往往致使損壞。然而在TDA2030A集成電路中，設(shè)計了較為完善的保護電路，一旦輸出電流過大或管殼過

15、熱，集成塊性能自動地減流或截止，使自己得到保護。在現(xiàn)有的各種功率集成電路中，它的管腳屬于最少的一類，總共才5端，外型如同塑封大功率管，這就給使用帶來了不少方便。</p><p>　　TDA2030a在電源電壓±14V，負載電阻4歐輸出14瓦功率（失真度≤0.5%）；在電源電壓±16V，負載電阻4歐時輸出18瓦功率（失真度≤0.5%），只有五只引腳，正電源、負電源、正向輸入、反向輸入和輸出。TD

16、A2030A的散熱片是和負極連通的，用雙電源供電時，散熱片千萬不要和地線短路。</p><p>　　TDA2030A主要技術(shù)指標、參數(shù)見下表。</p><p>　　TDA2030A極限參數(shù)見下表。</p><p>　　2.13 TDA2030A集成功放的典型應(yīng)用</p><p>　　（1）雙電源（OCL）應(yīng)用電路</p><

17、;p>　　下圖電路是TDA2030A的典型應(yīng)用電路。輸入信號ui由同相端輸入，R1、R2、C2構(gòu)成交流電壓串聯(lián)負反饋，因此，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為為了保持兩輸入端直流電阻平衡，使輸入級偏置電流相等，選擇R3=R1。V1、V2起保護作用，用來泄放RL產(chǎn)生的感生電壓，將輸出端的最大電壓鉗位在（UCC+0.7）和（-UCC-0.7）上。C3、C4為去耦電容，用于減少電源內(nèi)阻對交流信號的影響。C1、C2為耦合電容。</p>&l

18、t;p>　　由TDA2030A構(gòu)成的OCL電路</p><p>　　（2）單電源（OTL）應(yīng)用電路</p><p>　　對僅有一組電源的中、小型錄音機的音響系統(tǒng)，可采用單電源連接方式，如下圖所示。由于采用單電源供電，故同相輸入端用阻值相同的R1、R2組成分壓電路，使K點電位為UCC/2，經(jīng)R3加至同相輸入端。在靜態(tài)時，同相輸入端、反向輸入端和輸出端皆為UCC/2。其他元件作用與雙電源

19、電路相同。</p><p>　　由TDA2030A構(gòu)成的OTL電路</p><p>　　2.14 單電源供電音頻功率放大器</p><p>　　單電源供電音頻放大電路，由一塊TDA2030A和較少元件組成單聲道音頻放大電路、裝置調(diào)整方便、性能較好。因此，我們采用TDA2030A設(shè)計單電源音頻功率放大器。</p><p><b>　　

20、2.2電路圖</b></p><p>　　OTL功放的形式：采用單電源，有輸出耦合電容。</p><p><b>　　三、電路仿真</b></p><p><b>　　3.1電路仿真</b></p><p><b>　　輸出波形</b></p><

21、;p><b>　　3.2器件選擇</b></p><p>　　集成功率放大器 TDA2030A 一個</p><p>　　電阻 100 KΩ三個、150KΩ一個、4.7 KΩ一個1Ω一個 滑動變阻器 22 KΩ一個</p><p>　　電容 22uF兩個、2.2uF一個、0.

22、1uF一個、100uF一個、0.22uF一個、2200uF 一個</p><p>　　二極管 IN4001兩個</p><p>　　揚聲器 8歐</p><p>　　四、電路的安裝與調(diào)試</p><p>　　4.1 電路板的焊接與安裝</p><p>　　一般先裝低矮、耐熱的元件

23、，最后裝集成電路。應(yīng)按如下步驟進行焊接與安裝：（1）清查元器件的數(shù)量及質(zhì)量，并及時更換不合格的元件；（2）由孔距確定元件的安裝方式，電阻器采用臥式安裝，滌綸電容器、電解電容器采用立式安裝，并都要求緊貼電路板。（3）插裝元件務(wù)必小心，腳全部插進后再焊接。各焊點加熱時間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、假焊及短路，焊后剪去多余引腳，并檢查所有焊點，確認無誤后方可通電測試。</p><p>　　4.2 電路板的測試</p

24、><p>　　全部器件及插件焊接完后，經(jīng)過認真檢查后方可通電測試。先將直流電源12V接+Vcc，用測試電路有沒有短路。若沒短路，將低頻信號發(fā)生器的正負接入設(shè)計電路的輸入兩端，從而給定輸入信號。將雙蹤示波器分別與輸出端和輸入端并聯(lián)，觀察波形變化。</p><p><b>　　五、總結(jié)</b></p><p>　　為期一個星期的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，在這一

25、星期的學(xué)習(xí)、設(shè)計、焊接過程中我感觸頗深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次課程設(shè)計，我掌握了常用元件的識別和測試；熟悉了常用的儀器儀表；了解了電路的連接、焊接方法；以及如何提高電路的性能等等。</p><p>　　其次，這次課程設(shè)計提高了我的團隊合作水平，使我們配合更加默契，體會了在接好電路后測試出波形的那種喜悅。</p><p>　　在實驗過程中，我們遇到了不少的問題。比如：波形失

26、真，甚至不出波形這樣的問題。在老師和同學(xué)的幫助下，把問題一一解決。實驗中暴露出我們在理論學(xué)習(xí)中所存在的問題，有些理論知識還處于懵懂狀態(tài)，老師們不厭其煩地為我們調(diào)整波形，講解知識點。設(shè)計電路，還要考慮到它的前因后果。什么功能需要什么電路來實現(xiàn)。另外，還要考慮它的可行性，實用性等等。這樣，也提高了我的分析問題的能力。</p><p>　　課程設(shè)計中使用了multisim仿真軟件，對集成功率放大器TDA2030A組成的

27、OTL放大電路進行仿真。使用multisim仿真該電路，能夠很好學(xué)習(xí)TDA2030A組成的OTL放大電路，對電路的分析和數(shù)據(jù)的運算都變得簡單明了。輸入、輸出波形可以直接進行對比，加快對電路的理解。學(xué)會multisim仿真軟件的使用方法也是這次課程設(shè)計的收獲之一。在課程設(shè)計過程中我也遇到電路設(shè)計、元件選擇出錯和軟件編排有誤等問題，無法完成仿真。對此，我與同學(xué)、老師進行討論，并且查找相關(guān)書籍，使用互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料來解決。最終完成了此次課程

28、設(shè)計。</p><p>　　總之，通過這次課程設(shè)計，不僅使我對所學(xué)過的知識有了一個新的認識，而且提高了我考慮問題，分析問題的全面性以及動手操作能力，使我的綜合能力有了一個很大的提高。</p><p><b>　　六、參考文獻</b></p><p>　　1、華中工學(xué)院電子學(xué)教研室編，康華光主編。電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬部分、修訂3版。北京：高等教育出