模電課程設(shè)計(jì)報(bào)告--迷你雙聲道功率放大器

1、<p>　　題目:迷你雙聲道功率放大器</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 課程設(shè)計(jì)的目的1</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)意義2</p><p>　　2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求2</p>

2、;<p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)2</p><p>　　2.2 音響的技術(shù)指標(biāo)2</p><p>　　3 設(shè)計(jì)方案與論證3</p><p>　　4 設(shè)計(jì)原理及系統(tǒng)功能說(shuō)明4</p><p>　　4.1 關(guān)于D2822的介紹4</p><p>　　4.2 TDA2822電路

3、的特點(diǎn)4</p><p>　　4.3 引腳排列情況4</p><p>　　4.4 D2822引腳功能5</p><p>　　4.5 電路的工作原理5</p><p>　　4.6 系統(tǒng)功能說(shuō)明6</p><p>　　5 單元電路的設(shè)計(jì)7</p><p>　　5.1 調(diào)音電路

4、7</p><p>　　5.2 負(fù)載電路7</p><p>　　5.3 電源指示及濾波電路8</p><p>　　6 硬件的制作與調(diào)試9</p><p>　　6.1 對(duì)元器件的前期準(zhǔn)備9</p><p>　　6.2 焊接與安裝10</p><p>　　6.3 排除故障的方

5、法11</p><p>　　6.4 音樂(lè)的調(diào)試11</p><p><b>　　7 總結(jié)11</b></p><p>　　附錄一:總體電路原理圖12</p><p>　　附錄二:元器件清單13</p><p>　　附錄三:焊接電路實(shí)物圖14</p><p>

6、　　1 課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　在很多電氣設(shè)備中都有音響功率放大器，集成音響功率放大器具有工作穩(wěn)定、性能好、易于安裝調(diào)試、成本低等優(yōu)點(diǎn)。集成功放加上前置放大器、音調(diào)控制電路就可構(gòu)成音響放大器。前置放大主要完成對(duì)輸入信號(hào)的放大，一般要求輸入阻抗高、輸出電阻低、頻帶寬、噪聲小，音調(diào)控制主要實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)高、低音的提升和衰減，功率放大器決定了整機(jī)的輸出功率、非線性失真系數(shù)等指標(biāo)，要求功率高、失真盡可能小、

7、輸出功率大。</p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　?。?）了解集成功率放大器內(nèi)部電路工作原理，掌握外圍電路的設(shè)計(jì)與主要性能參數(shù)的測(cè)試方法。</p><p>　?。?）掌握音頻功率放大器的設(shè)計(jì)方法與小型電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù)。</p><p>　?。?）練習(xí)基本工具的使用；掌握電路連接

8、的基本方法；練習(xí)掌握簡(jiǎn)電路的調(diào)試方法 。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)意義</b></p><p>　　通過(guò)音響放大器設(shè)計(jì)，使我們認(rèn)識(shí)到一個(gè)簡(jiǎn)單的模擬電路系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括信號(hào)源、輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。信號(hào)源的作用是提供待放大的電信號(hào)。如果信號(hào)是非電量還須把非電量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后進(jìn)入輸入級(jí)、中間級(jí)進(jìn)行電流或電壓放大，再進(jìn)入輸出級(jí)進(jìn)行功率放大，最后

9、去推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)做某項(xiàng)工作。</p><p>　　2 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求</p><p>　　利用集成電路或分離元件制作一個(gè)音響放大器，可以放大話筒信號(hào)或毫伏級(jí)音頻信號(hào)。</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo) </p><p>　?。?）雙聲道同時(shí)放大；</p><p>　?。?）功率可調(diào)：0~2W；

10、</p><p>　?。?）負(fù)載阻抗：4Ω；</p><p>　?。?）輸入阻抗：>20KΩ；</p><p>　　（5）輸出功率：雙喇叭1W； </p><p>　?。?）頻率響應(yīng)：20~20KHz； </p><p>　?。?）電路效率達(dá)到60﹪以上；</p><p><b>

11、;　?。?）失真小。 </b></p><p>　　2.2 音響的技術(shù)指標(biāo) </p><p>　　音響系統(tǒng)整體技術(shù)指標(biāo)性能的優(yōu)劣，取決于每一個(gè)單元自身性能的好壞，如果系統(tǒng)中的每一個(gè)單元的技術(shù)指標(biāo)都較高，那么系統(tǒng)整體的技術(shù)指標(biāo)則很好。其技術(shù)指標(biāo)主要有六項(xiàng)：頻率響應(yīng)、信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、失真度、瞬態(tài)響應(yīng)、立體聲分離度、立體聲平衡度。</p><p>　?。?

12、）頻率響應(yīng)：所謂頻率響應(yīng)是指音響設(shè)備重放時(shí)的頻率范圍以及聲波的幅度隨頻率的變化關(guān)系。一般檢測(cè)此項(xiàng)指標(biāo)以1000Hz的頻率幅度為參考，并用對(duì)數(shù)以分貝(dB)為單位表示頻率的幅度。 音響系統(tǒng)的總體頻率響應(yīng)理論上要求為20~20000Hz。在實(shí)際使用中由于電路結(jié)構(gòu)、元件的質(zhì)量等原因，往往不能夠達(dá)到該要求，但一般至少要達(dá)到32~18000Hz。</p><p>　?。?）信噪比：所謂信噪比是指音響系統(tǒng)對(duì)音源軟件的重放聲與

13、整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的新的噪聲的比值，其噪聲主要有熱噪聲、交流噪聲、機(jī)械噪聲等等。一般檢測(cè)此項(xiàng)指標(biāo)以重放信號(hào)的額定輸出功率與無(wú)信號(hào)輸入時(shí)系統(tǒng)噪聲輸出功率的對(duì)數(shù)比值分貝(dB)來(lái)表示。一般音響系統(tǒng)的信噪比需在85dB以上。</p><p>　　3 設(shè)計(jì)方案與論證</p><p>　　根據(jù)技術(shù)指標(biāo)和已知條件，選擇合適的功放電路，如：OCL、OTL或BTL電路。完成對(duì)高保真音頻功率放大器的設(shè)計(jì)、裝配與

14、調(diào)試。</p><p>　　方案一：采用uA741運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)電路，uA741通用高增益運(yùn)算通用放大器，早些年最常用的運(yùn)放之一，應(yīng)用非常廣泛，為雙列直插8腳或圓筒8腳封裝。工作電壓±22V，差分電壓±30V，輸入電壓±18V，允許功耗500mW。</p><p>　　方案二：采用D2822雙聲道音頻功率放大器，功率不是很大但以可以滿足您的聽(tīng)覺(jué)要求了，且有電路

15、簡(jiǎn)單、音質(zhì)好、電壓范圍寬等特點(diǎn)。</p><p>　　方案選取：uA741是通用放大器，性能不是很好，滿足一般需求，而d2822是一塊低電壓、低功耗的集成塊，所以選擇d2822。</p><p>　　4 設(shè)計(jì)原理及系統(tǒng)功能說(shuō)明</p><p>　　4.1 關(guān)于D2822的介紹</p><p>　　TDA2822同代換D2882（都是小功率

16、雙聲道功放芯片）TDA2822是雙聲道音頻功率放大電路適用于隨身聽(tīng)、便攜式的DVD、多媒體音箱等音頻放音用；是一塊低電壓、低功耗的立體聲功放。其中的主要部件—TDA282集成芯片，工作電壓寬1.8-12V皆可以正常工作，其工作電壓最高可以達(dá)到15V。輸出功率有1W*2不是很大但以可以滿足我們一般的聽(tīng)覺(jué)要求，且有電路簡(jiǎn)單、音質(zhì)好、電壓范圍寬等特點(diǎn)，采用雙列直插8腳塑料封裝（DIP8）。</p><p>　　4.2

17、 TDA2822電路的特點(diǎn)</p><p>　?。?）電源電壓降到1.8V時(shí)仍能正常工作。</p><p>　?。?）交越失真小，靜態(tài)電流小。</p><p>　　（3）可作橋式或立體聲式功放應(yīng)用。</p><p><b>　?。?）外圍元件少。</b></p><p>　?。?）通道分離度高。&

18、lt;/p><p>　?。?）開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)無(wú)沖擊噪聲。</p><p>　　4.3 引腳排列情況</p><p><b>　　如圖4-1所示。</b></p><p>　　圖4-1 D2822引腳排列情況</p><p>　　1腳3腳是左右輸出通道</p><p>　　5腳8腳

19、是反相輸入通道</p><p>　　2腳4腳是正負(fù)電源通道　</p><p>　　6腳7腳是同相輸入通道</p><p>　　4.4 D2822引腳功能：</p><p>　　引腳 主要功能</p><p>　　1 1通道輸出</p><p>　　2

20、 電源</p><p>　　3 2通道輸出</p><p>　　4 地</p><p>　　5 2通道反向輸入</p><p>　　6 2通道同向輸入</p><p>　　7 1通道同向輸入</p><p

21、>　　8 1通道反向輸入</p><p>　　4.5 電路的工作原理</p><p>　　總體電路原理圖：附錄一</p><p>　　音頻信號(hào)經(jīng)L-IN、R-IN輸入，輸入的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)電位器，電位器是可變電阻的一種，電位器由滑動(dòng)部分和固定部分組成，改變滑動(dòng)部分位置就可改變了電壓大小，就可以調(diào)節(jié)音箱音量的大小了。然后在LC串聯(lián)回路的作用下濾

22、除其外來(lái)的干擾信號(hào)，由電容阻止交流信號(hào)通過(guò)，最主要部分是集成塊TDA2822的作用，TDA2822是音頻功率放大器，是將輸入進(jìn)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行放大，如3-1電路原理圖所示，管腳5、6、7、8是輸入端；管腳1是輸出端，2是接電源，管腳3同1也是輸出端，管腳4接地。管腳1、3輸出放大后的信號(hào)，經(jīng)過(guò)LC回路濾除雜波，電容阻止交流通過(guò)，因?yàn)槔炔荒芙邮战涣餍盘?hào)，否則燒壞喇叭。最后的信號(hào)通過(guò)喇叭重現(xiàn)完美音質(zhì)。</p><p>

23、　　4.6 系統(tǒng)功能說(shuō)明</p><p>　　迷你音響的主要特征及功能主要表現(xiàn)在以下方面。</p><p>　　第一：集功放、電池、雙揚(yáng)聲器于一體。 </p><p>　　第二：不需要長(zhǎng)長(zhǎng)的音頻線，不需要外接電源，不管是高山流水般的清新韻律還是激情澎湃的DJ舞曲都能淋漓盡致地展現(xiàn)出來(lái)，一切的一切就只為了能隨時(shí)隨地自由享受。 </p>&l

24、t;p>　　第三：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明了使用方便。具備3.5mm立體聲音頻輸入接口，鏈接筆記本、桌面PC、手機(jī)、PSP、隨身聽(tīng)、MD、Mp3、掌上計(jì)算機(jī)、PDA、Mp4、復(fù)讀機(jī)、iPod 、手機(jī)和其它設(shè)備。 </p><p>　　第四：迷你音箱只需與筆記本電腦、手機(jī)等設(shè)備連接就能播放美妙音樂(lè)。 </p><p>　　第五：便攜性能適用于戶外運(yùn)動(dòng)探索者、休閑者，自行車(chē)戶外運(yùn)動(dòng)者也適用

25、于電腦擴(kuò)音當(dāng)成電腦小音箱。</p><p>　　總之，迷你小音箱因?yàn)轶w積小播放時(shí)間長(zhǎng)，外喇叭聲音大，不像傳業(yè)的MP3需要帶上耳塞傷及耳膜已經(jīng)得到了更多更廣泛的人喜愛(ài)特別是運(yùn)動(dòng)小音箱、自行車(chē)音響等。</p><p>　　5 單元電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1 調(diào)音電路</b></p><p>　　調(diào)音

26、單元電路如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1 調(diào)音單元電路</p><p>　　圖中R2、R5是平衡電阻，調(diào)整它的阻值可以對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行不同程度的衰減，使左右聲道達(dá)到平衡。</p><p>　　2822可以采用直耦方式工作，但輸入信號(hào)不能帶直流成分。圖中R1、C1和R4、C4為左右聲道輸入信號(hào)通道，可以除掉輸入信號(hào)中的直流部分。</p>

27、<p>　　圖中的VOL是雙聲道電位器，可以在保證左右聲道音量相同的條件下調(diào)節(jié)音量。</p><p><b>　　5.2 負(fù)載電路</b></p><p>　　負(fù)載單元電路如圖6-2所示。</p><p>　　圖6-2 負(fù)載單元電路</p><p>　　圖中C3、C6是輸出耦合電容，這樣可以濾掉集成塊輸

28、出極輸出的直流成分,防止線圈發(fā)熱。R3、C2和R6C5是高次諧波抑制電路，防止電路振蕩。</p><p>　　5.3 電源指示及濾波電路</p><p>　　電源指示及濾波單元電路如圖6-3所示。</p><p>　　圖6-3 電源指示及濾波單元電路</p><p>　　圖中D1為發(fā)光二級(jí)管指示燈，用于指示電源的通斷。C8是濾波電容，改善

29、音質(zhì)。</p><p>　　6 硬件的制作與調(diào)試</p><p>　　6.1 對(duì)元器件的前期準(zhǔn)備</p><p>　　在拿到套件后，首先檢查一下元器件是否與下面的元器件清單相符，例如清單給出的電阻阻值與色標(biāo)是否相同，電容、電解是否相符，還有各種元器件的數(shù)目是否相等。這些都是最基本的檢查工作。檢查完這后再用萬(wàn)用表檢測(cè)各元器件的性能參數(shù)與技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照看是否完好。&

30、lt;/p><p><b>　　元器件清單：附錄二</b></p><p>　　6.2 焊接與安裝</p><p>　　焊接是一項(xiàng)最重要的工序,為確保電路的導(dǎo)電性能良好正常工作，所以在焊接時(shí)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?） 所有元器件引線均不得從根部彎曲。因?yàn)橹圃旃に嚿系脑?，根部容易折斷。一般?yīng)留1．5mm以上

31、。</p><p>　　（2）彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應(yīng)大于引線直徑的1－2倍。</p><p>　?。?）貼板插裝穩(wěn)定性好，插裝簡(jiǎn)單；但不利于散熱，且對(duì)某些安裝位置不適應(yīng)。懸空插裝，適應(yīng)范圍廣，有利散熱，但插裝較復(fù)雜，需控制一定高度以保持美觀一致。</p><p>　　（4）安裝時(shí)不要用手直接碰元器件引線和印制板上銅箔。</p><p>

32、;　?。?）插裝后為了固定可對(duì)引線進(jìn)行折彎處理。</p><p>　?。?）焊接時(shí)盡可以能掌握好焊接時(shí)間，能快則快烙鐵頭應(yīng)修整窄一些這樣焊接時(shí)不會(huì)碰到相鄰的焊接點(diǎn)，焊接的時(shí)間一般不能超過(guò)3秒，尤其是集成芯片。</p><p>　?。?）.元器件的裝插焊接應(yīng)遵循先小后大，先輕后重，先低后高，先里后外的原則，這樣有利于裝配順利進(jìn)行。</p><p>　　（8）在瓷介電容

33、、電解電容及三極管等元件立式安裝時(shí)，引線不能太長(zhǎng)，否則降低元器件的穩(wěn)定性；但也不能過(guò)短，以免焊接時(shí)因過(guò)熱損壞元器件。一般要求距離電路板面2mm，并且要注意電解電容的正負(fù)極性，以免插錯(cuò)。</p><p>　?。?）集成芯片TDA2822在焊接時(shí)一定要看清缺口方向，和電路板上缺口方向要一致，要弄清引線腳的排列順序，并與線路板上的焊盤(pán)引腳對(duì)準(zhǔn)，核對(duì)無(wú)誤后，先對(duì)角焊接1、8腳用于固定集成塊，然后再重復(fù)檢查，確認(rèn)后再焊接其

34、余腳位。焊接完后要檢查有無(wú)虛焊，漏焊等現(xiàn)象，確保焊接質(zhì)量。</p><p>　?。?0）焊接完畢后，在接通電源前，先用萬(wàn)用表仔細(xì)檢查各管腳間是否有短路，虛焊、漏焊現(xiàn)象。</p><p>　　如圖是焊接好的電路實(shí)物圖：附錄三</p><p>　　6.3 排除故障的方法</p><p>　　（1）首先檢查是否有漏、錯(cuò)、虛焊？ IC焊盤(pán)的間距小，

35、是否因焊接不當(dāng)引起短路？排除這些錯(cuò)誤，再繼續(xù)檢查。</p><p>　?。?）送入音頻信號(hào)，喇叭沒(méi)聲音，檢查電源是否接通，指示燈是否點(diǎn)亮？開(kāi)關(guān)是否虛焊？</p><p>　　（3）指示燈亮，喇叭沒(méi)聲音，檢查D2822管腳是否插反？用萬(wàn)用表測(cè)量D2822的輸出端，靜態(tài)時(shí)1、3腳的電壓應(yīng)在電源電壓的一半左右。用金屬鑷子敲擊6、7腳正常狀態(tài)喇叭應(yīng)有咯咯的聲響。也可送入音頻信號(hào)，檢查喇叭是否發(fā)音。

36、</p><p>　?。?）根據(jù)上述提到的方法，逐一檢查，總會(huì)找到故障或損壞的元件。</p><p>　　6.4 音樂(lè)的調(diào)試</p><p>　　首先查看音量開(kāi)關(guān)，能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。然后安裝4節(jié)7號(hào)電池再把制作好的音箱外接線插在端口為3.5的插孔播放器（本次調(diào)試用的是MP3）上，把音箱開(kāi)關(guān)推至ON 可以聽(tīng)到MP3里播放的音樂(lè)如果發(fā)現(xiàn)聲音有異常，時(shí)有斷續(xù)則重新打開(kāi)外殼，仔

37、細(xì)檢查喇叭線沒(méi)有焊牢，并加以修正。修正好之后接上音樂(lè)信號(hào)源，試聽(tīng)音量和音調(diào)電路對(duì)音樂(lè)的調(diào)節(jié)效果。調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)能夠聽(tīng)到高提升和低音調(diào)的聲音有明顯的衰減。則調(diào)試成功。</p><p><b>　　7 總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)這次迷你小音箱的制作，讓我提高了自己的焊接水平。在小音箱的制作過(guò)程中，我積極查閱相關(guān)資料，期間認(rèn)識(shí)和熟悉了D2822功放芯片和B50K雙聲

38、道電位器。遇到問(wèn)題的時(shí)候通過(guò)萬(wàn)用表仔細(xì)檢電路故障，讓我敢于大膽嘗試自己找出電路故障。積極和同學(xué)交流，在老師的幫助下最終完成了自己的電子小產(chǎn)品的制作與調(diào)試。期間查閱了部分資料，也豐富了我的知識(shí)儲(chǔ)備。另外，通過(guò)這次設(shè)計(jì)過(guò)程，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，養(yǎng)成了良好的工作習(xí)慣，培養(yǎng)了爭(zhēng)取的勞動(dòng)觀與人生觀，也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)集體精神，培養(yǎng)了我們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。加強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力，對(duì)于問(wèn)題的分析能力，以及發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，也讓我從中體會(huì)到了要

39、不斷動(dòng)手，不斷向他人學(xué)習(xí)，這樣才能不斷提高自己，在挫折中不斷磨練自己，堅(jiān)持就是勝利。在于老師的溝通中，讓我了解到了許多電子制作的常識(shí)和專(zhuān)業(yè)的前景。我相信在老師的幫助下，我會(huì)朝著自己興趣所在方向繼續(xù)努力不斷進(jìn)步、反思。本次模電課程設(shè)計(jì)制作，讓我認(rèn)識(shí)到了自己的焊接技術(shù)還有待很大提高，我對(duì)電子線路設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)明顯不足，甚至對(duì)常用的功能性元器件認(rèn)識(shí)不足。</p><p>　　附錄一：總體電路原理圖</p>&

40、lt;p><b>　　總體電路原理圖</b></p><p><b>　　附錄二：元器件清單</b></p><p><b>　　元器件清單</b></p><p>　　附錄三：焊接電路實(shí)物圖</p><p><b>　　焊接電路實(shí)物圖</b><