基于protel_dxp2004的雙聲道音頻放大器的課程設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1前言1</b></p><p>　　2 Protel DXP 2004的簡(jiǎn)介2</p><p>　　2.1 Protel DXP的簡(jiǎn)介2</p><p>　　2.2 DXP的主要工作界面2</p>&

2、lt;p>　　2.3原理圖設(shè)計(jì)基本操作4</p><p>　　2.3.1項(xiàng)目文件和原理圖文件的創(chuàng)建4</p><p>　　2.3.2 工作環(huán)境設(shè)置4</p><p>　　2.3.3 放置元件5</p><p>　　2.3.4 原理圖連線5</p><p>　　3 功率放大器簡(jiǎn)介6</p>

3、<p>　　3.1 功率放大器原理6</p><p>　　3.2功率放大器的性能指標(biāo)7</p><p>　　3.2 TDA 2030簡(jiǎn)介7</p><p>　　4 雙聲道音頻功放電路的設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1 系統(tǒng)總體流程圖9</p><p>　　4.2 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)9</

4、p><p>　　4.3 前置放大電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.4 音量控制電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.4 音量控制電路設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.5 功率放大電路設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.6 總體設(shè)計(jì)圖13</p><p>　　5 PCB電路板制作14&l

5、t;/p><p>　　5.1原理圖的繪制14</p><p>　　5.2 PCB圖的繪制14</p><p><b>　　5 總結(jié)16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　1前言</b></p&

6、gt;<p>　　在當(dāng)代生活中，人們因生活層次、文化習(xí)俗、音樂(lè)修養(yǎng)、欣賞口味的提高，人們對(duì)音響的性能要求也越來(lái)越高。所以，制作出完美音響也成了人們追求的目標(biāo)。 音頻功率放大器作為音響設(shè)備的重要器件，完美的音頻功率放大器是做出完美音響的必要條件。音頻功率放大器是一個(gè)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的領(lǐng)域，幾十年來(lái)，人們?yōu)橹冻隽瞬恍傅呐?。無(wú)論是從線路技術(shù)還是元器件方面，乃至思想認(rèn)識(shí)上都獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。回顧一下功率放大器的發(fā)展歷程，對(duì)我們

7、來(lái)說(shuō)也是一件積極有意義的事情。 隨著時(shí)代的發(fā)展，信息時(shí)代的來(lái)臨，音頻功率放大領(lǐng)域取得了喜人的碩果。新的技術(shù)飛躍往往是新材料、新理論、新方法的出現(xiàn)之后產(chǎn)生的，音頻放大器同樣也不會(huì)例外。在科技日新月異的時(shí)代，我們有理由期待更完美的功率放大器的出現(xiàn)。</p><p>　　此次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)我們選擇的就是音頻功率放大電路的設(shè)計(jì)。音頻放大器的目的是在產(chǎn)生聲音的輸出元件上重建輸入的音頻信號(hào)，信號(hào)音量和功率級(jí)都要理想——如實(shí)

8、、有效且失真低。音頻范圍為約20Hz～ 20kHz，因此放大器在此范圍內(nèi)必須有良好的頻率響應(yīng)(驅(qū)動(dòng)頻帶受限的揚(yáng)聲器時(shí)要小一些，如低音喇叭或（高音喇叭)。根據(jù)應(yīng)用的不同，功率大小差異很大，從耳機(jī)的毫瓦級(jí)到TV或PC音頻的數(shù)瓦，再到“迷你”家庭立體聲和汽車音響的幾十瓦，直到功率更大的家用和商用音響系統(tǒng)的數(shù)百瓦以上，大到能滿足整個(gè)電影院或禮堂的聲音要求。音頻放大器的一種簡(jiǎn)單模擬實(shí)現(xiàn)方案是采用線性模式的晶體管，得到與輸入電壓成比例的輸出電壓。正

9、向電壓增益通常很高(至少40dB)。如果反饋環(huán)包含正向增益，則整個(gè)環(huán)增益也很高。因?yàn)楦攮h(huán)路增益能改善性能，即能抑制由正向路徑的非線性引起的失真，而且通過(guò)提高電源抑制能力(PSR)來(lái)降低電源噪音，所以經(jīng)常采用反饋。</p><p>　　2 Protel DXP 2004的簡(jiǎn)介</p><p>　　2.1 Protel DXP的簡(jiǎn)介</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的

10、飛速發(fā)展，Protel以其卓越的功能和旺盛的生命力緊跟操作系統(tǒng)和EDA技術(shù)的發(fā)展步伐。從第一個(gè)Protel for Windows版本到Protel98、 Protel99和Protel99SE，直到推出功能更強(qiáng)大的Protel DXP。他繼承了Protel系列產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。與Protel 99SE相比他在許多方面均有大幅度提高。Protel DXP項(xiàng)目級(jí)集成管理雙向同步，自帶錯(cuò)誤檢查，文件比較，多功能輸出配置，比較器引擎保證了源文件和目

11、標(biāo)文件PCB文件之間的完全同步，消除了原來(lái)版本同步困難的問(wèn)題</p><p>　　Protel DXP 2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的電路設(shè)計(jì)軟件該軟件能實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)，頂層設(shè)計(jì)直到輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及這之間的所有分析驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理。當(dāng)前比較流行的Protel 98、Protel 99 SE就是它的前期版本。 </p><p>　　Protel DXP 2004拓

12、展了Protel軟件的原設(shè)計(jì)領(lǐng)域，Protel DXP功能更加完備、風(fēng)格更加成熟，并且界面更加靈活，尤其在仿真和PLD電路設(shè)計(jì)方面有了重大改進(jìn)，Protel 舊版具有的功能它都具有。Protel DXP 2004已不是單純的PCB印制電路板、設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具分別是SCH、原理圖設(shè)計(jì)、SCH原理圖仿真、PCB印制電路板設(shè)計(jì)、Auto Router自動(dòng)布線器和FPGA設(shè)計(jì)等。覆蓋了以PCB為核心的整

13、個(gè)物理設(shè)計(jì)。該軟件將項(xiàng)目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計(jì)、拓樸自動(dòng)布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起為電路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。與較早的版本——Protel99相比Protel DXP 2004不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化而且極大地強(qiáng)化了電路設(shè)計(jì)的同步化，同時(shí)整合了VHDL和FPGA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其功能大大加強(qiáng)了。</p><p>　　DXP的主要特點(diǎn):1通過(guò)設(shè)計(jì)工程的方式，將原理圖編輯，電路仿

14、真，PCB板的設(shè)計(jì)和打印這些功能有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，提供了一個(gè)集成開發(fā)的環(huán)境。2 提供了豐富的原理圖組件庫(kù)和PCB封裝庫(kù)，并且為設(shè)計(jì)新的器件提供封裝向?qū)С绦颍?jiǎn)化了封裝設(shè)計(jì)過(guò)程。</p><p>　　2.2 DXP的主要工作界面</p><p>　　1啟動(dòng) Protel DXP </p><p>　　啟動(dòng)后進(jìn)入圖所示的 Protel DXP 設(shè)計(jì)管理器窗口。 Prot

15、el DXP 的設(shè)計(jì)管理器窗口類似于 Windows 的資源管理器窗口。</p><p>　　圖2-1是Protel DXP2004的設(shè)計(jì)管理器窗口。</p><p><b>　　2主菜單和主工具欄</b></p><p>　　Protel DXP 的主菜單欄包括文件、視圖、項(xiàng)目、窗口和幫助等。圖2-2是Protel DXP2004的工作界面。

16、</p><p>　　2.3 原理圖設(shè)計(jì)基本操作</p><p>　　2.3.1項(xiàng)目文件和原理圖文件的創(chuàng)建</p><p>　　1首先在桌面建立工程文件夾如“雙聲道音頻放大器”，便于管理生成的子文件。</p><p>　　2執(zhí)行菜單命令“文件”/“創(chuàng)建”/“項(xiàng)目”/“PCB項(xiàng)目”，建立一個(gè)空項(xiàng)目文件。</p><p>

17、　　3執(zhí)行菜單命令“文件”/“保存項(xiàng)目” ，在彈出的保存項(xiàng)目對(duì)話框中輸入“雙聲道音頻放大器”文件名，并保存在“雙聲道音頻放大器”文件中。</p><p>　　4 執(zhí)行菜單命令“文件”/“創(chuàng)建”/“原理圖” ，新建電路原理圖文件。</p><p>　　5執(zhí)行菜單命令“文件”/“保存”,在彈出的保存文件對(duì)話框中輸入“雙聲道音頻放大器”文件名，并保存在 “雙聲道音頻放大器”文件夾中。</p

18、><p>　　創(chuàng)建好的原理圖文件如下圖所示：</p><p>　　2.3.2 工作環(huán)境設(shè)置</p><p>　　執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(jì)”/“文檔選項(xiàng)”,打開 “文檔選項(xiàng)” 對(duì)話框，在該對(duì)話框中對(duì)圖紙參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。</p><p>　　設(shè)置圖紙大小單擊“Standard Style(標(biāo)準(zhǔn)圖紙格式)”區(qū)域的下拉按鈕，顯示如圖所示的下拉列表框。選擇“A4”

19、選項(xiàng)，即可把圖紙?jiān)O(shè)置為 A4大小。</p><p>　　2.3.3 放置元件</p><p>　　在Library 面板中，單擊庫(kù)文件名列表框的下拉按鈕，選中 Miscellaneous </p><p>　　Devices.IntLib元件庫(kù)，然后在下方輸入元件名，在當(dāng)前庫(kù)元件列表中選中要放置的元件 ，在工作區(qū)適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵可將元件放到當(dāng)前位置。當(dāng)元件全部放

20、完后，單擊右鍵結(jié)束。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)的要求對(duì)每個(gè)元件的屬性進(jìn)行修改，可以雙擊元件進(jìn)入屬性界面 。如我們想要合適的封裝，具體過(guò)程如下；首先在屬性界面的處單擊Edit進(jìn)入界面。然后在所給的封裝中找出自己需要的即可。</p><p>　　2.3.4 原理圖連線</p><p>　　1、按照任務(wù)原理圖將各元件擺放整齊。</p><p>

21、　　2、單擊“放置”/“導(dǎo)線” ，光標(biāo)變?yōu)槭中螤?。連接元件。</p><p>　　3、放置、編輯電源及接地符號(hào)</p><p>　　電源及接地信號(hào)有很多種，系統(tǒng)提供了專門的電源及接地符號(hào)工具，有 10 多種不同形狀供選用。</p><p>　　單擊連線工具中的按鈕，可一次放置電源及接地符號(hào)。在放置之前按 Tab鍵，打開“設(shè)置電源或接地符號(hào)屬性”對(duì)話框。設(shè)置完后，單

22、擊 OK 即可。</p><p><b>　　3 功率放大器簡(jiǎn)介</b></p><p>　　3.1 功率放大器原理</p><p>　　高頻功率放大器用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，作用是將高頻已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過(guò)天線將其輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)可以接收到滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道的通信。</p&

23、gt;<p>　　高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出。乙類和丙類都適用于大功率工作。丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高者。高頻功率放大器大多工作于丙類。

24、但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用于低頻功率放大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載的諧振功率放大。除了以上幾種按電流流通角來(lái)分類的工作狀態(tài)外，又有使電子器件工作于開關(guān)狀態(tài)的丁類放大和戊類放大。我們已經(jīng)知道，在低頻放大電路中為了獲得足夠大的低頻輸出功率，必須采用低頻功率放大器，而且低頻功率放大器也是一種將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)換為交流輸出的能量轉(zhuǎn)換器。高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點(diǎn)都是輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對(duì)

25、頻帶寬度卻相差很大，決定了他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。低頻功率放大器的工作頻率低，但相對(duì)頻帶寬度卻很寬。例如，自20至 20000 Hz，高低頻率之比達(dá) 1</p><p>　　利用三極管的電流控制作用或場(chǎng)效應(yīng)管的電壓控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)換為按照輸入信號(hào)變化的電流。因?yàn)槁曇羰遣煌穹筒煌l率的波，即交流信號(hào)電流，三極管的集電極電流永遠(yuǎn)是基極電流的β倍，β是三極管的交流放大倍數(shù)，應(yīng)用這一點(diǎn)，若將小信號(hào)注入基極，則集

26、電極流過(guò)的電流會(huì)等于基極電流的β倍，然后將這個(gè)信號(hào)用隔直電容隔離出來(lái)，就得到了電流(或電壓)是原先的β倍的大信號(hào)，這現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過(guò)不斷的電流及電壓放大，就完成了功率放大。這幾項(xiàng)指標(biāo)要求是互相矛盾的，在設(shè)計(jì)放大器時(shí)應(yīng)根據(jù)具體要求，突出一些指標(biāo)，兼顧其他一些指標(biāo)。例如實(shí)際中有些電路，防止干擾是主要矛盾，對(duì)諧波抑制度要求較高，而對(duì)帶寬要求可適當(dāng)降低等。功率放大器的效率是一個(gè)突出的問(wèn)題，其效率的高低與放大器的工作狀態(tài)有直接的關(guān)系

27、。為了提高放大器的工作效率，它通常工作在乙類、丙類，即晶體管工作延伸到非線性區(qū)域。但這些工作狀態(tài)下的放大器的輸出電流與輸出電壓間存在很嚴(yán)重的非線性失真。低頻功率放大器因其信號(hào)的頻率覆蓋系數(shù)大，不能采用諧振回路作負(fù)載，因此一般工作在甲類狀態(tài)；采用推挽電路時(shí)可以工作在乙類。高頻功率放大器因其信號(hào)的頻率覆蓋系數(shù)小，可以采用</p><p>　　3.2功率放大器的性能指標(biāo)</p><p>　?。?

28、）輸出功率：即功放電路輸送給負(fù)載的功率；</p><p>　?。?）頻率響應(yīng)：頻率響應(yīng)反映功率放大器對(duì)音頻信號(hào)各頻率分量的放大能力，功率放大器的頻響范圍應(yīng)不底于人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍，因而在理想情況下，主聲道音頻功率放大器的工作頻率范圍為20-20kHz；</p><p>　?。?）失真：失真是重放音頻信號(hào)的波形發(fā)生變化的現(xiàn)象。波形失真的原因和種類有很多，主要有諧波失真、互調(diào)失真、瞬態(tài)失真等；

29、</p><p>　?。?）信噪比：信噪比是指聲音信號(hào)大小與噪聲信號(hào)大小的比例關(guān)系，將攻放電路輸出聲音信號(hào)電平與輸出的各種噪聲電平之比的分貝數(shù)稱為信噪比的大??；</p><p>　?。?）輸出阻抗和阻尼系數(shù)。</p><p>　　3.2 TDA 2030簡(jiǎn)介</p><p>　　一件器材的輸出阻抗和所連接的負(fù)載阻抗之間所應(yīng)滿足的某種關(guān)系,以免

30、接上負(fù)載后對(duì)器材本身的工作狀態(tài)產(chǎn)生明顯的影響。</p><p>　　TDA 2030 是一塊性能十分優(yōu)良的功率放大集成電路，其主要特點(diǎn)是上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真小，在目前流行的數(shù)十種功率放大集成電路中，規(guī)定瞬態(tài)互調(diào)失真指標(biāo)的僅有包括TDA 2030 在內(nèi)的幾種。我們知道，瞬態(tài)互調(diào)失真是決定放大器品質(zhì)的重要因素，該集成功放的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　TDA2030 集成電路的另一特

31、點(diǎn)是輸出功率大，而保護(hù)性能以較完善。根據(jù)掌握的資料，在各國(guó)生產(chǎn)的單片集成電路中，輸出功率最大的不過(guò)20W，而TDA 2030的輸出功率卻能達(dá)18W，若使用兩塊電路組成BTL電路，輸出功率可增至35W。另一方面，大功率集成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TDA 2030集成電路中，設(shè)計(jì)了較為完善的保護(hù)電路，一旦輸出電流過(guò)大或管殼過(guò)熱，集成塊能自動(dòng)地減流或截止，使自己得到保護(hù)（當(dāng)然這保護(hù)是有條件的，我們

32、決不能因?yàn)橛斜Ｗo(hù)功能而不適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行使用）。</p><p>　　TDA2030 集成電路的第三個(gè)特點(diǎn)是外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便。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(lái)不少方便。</p><p>　　TDA2030 在電源電壓±14V，負(fù)載電阻為4Ω時(shí)輸出14瓦功率；在電源電壓 ±16V，負(fù)載電阻為4Ω時(shí)輸出18

33、瓦功率。該電路由于價(jià)廉質(zhì)優(yōu)，使用方便，并正在越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種款式收錄機(jī)和高保真立體聲設(shè)備中。該電路可供低頻課程設(shè)計(jì)選用。</p><p>　　4 雙聲道音頻功放電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 系統(tǒng)總體流程圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)課題的要求，該雙聲道音頻功率放大器可由如下框圖實(shí)現(xiàn)。下圖主要介紹各部分電路的特點(diǎn)及要求。</p><

34、;p>　　4.2 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)</p><p>　　穩(wěn)定直流源在幾乎所以電路中不可缺少，主要給電子電路提供能量。直流穩(wěn)壓電源最主要是能夠輸出恒定的電壓，設(shè)計(jì)的一般思路是讓輸入電壓先通過(guò)電壓變壓器，再通過(guò)整流網(wǎng)絡(luò)，然后經(jīng)過(guò)濾波網(wǎng)絡(luò)，最后經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò)輸出。本設(shè)計(jì)采用中心抽頭式變壓器，然后經(jīng)過(guò)橋式整流電路作為整流網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)過(guò)電容作為濾波網(wǎng)絡(luò)，接著為穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò)，最后經(jīng)過(guò)330pF電容濾波輸出。二極管D1，D2主

35、要是對(duì)穩(wěn)壓塊的保護(hù)，RP可以調(diào)節(jié)輸出電壓的伏值。設(shè)計(jì)制作出來(lái)的直流穩(wěn)壓電源原理圖如圖4-2所示：</p><p>　　圖 4-2 直流穩(wěn)壓電源原理圖</p><p>　　4.3 前置放大電路設(shè)計(jì)</p><p>　　音頻功率放大器的作用是將聲音源輸入的信號(hào)進(jìn)行放大，然后輸出驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。聲音源的種類有多種，如傳聲器（話筒）、電唱機(jī)、錄音機(jī)（放音磁頭）、CD唱機(jī)及線路傳

36、輸?shù)?，這些聲音源的輸出信號(hào)的電壓差別很大，從零點(diǎn)幾毫伏到幾百毫伏。一般功率放大器的輸入靈敏度是一定的，這些不同的聲音源信號(hào)如果直接輸入到功率放大器中的話，對(duì)于輸入過(guò)低的信號(hào)，功率放大器輸出功率不足，不能充分發(fā)揮功放的作用；假如輸入信號(hào)的幅值過(guò)大，功率放大器的輸出信號(hào)將嚴(yán)重過(guò)載失真，這樣將失去了音頻放大的意義。所以一個(gè)實(shí)用的音頻功率放大系統(tǒng)必須設(shè)置前置放大器，以便使放大器適應(yīng)不同的的輸入信號(hào)，或放大，或衰減，或進(jìn)行阻抗變換，使其與功率放大

37、器的輸入靈敏度相匹配。另外在各種聲音源中，除了信號(hào)的幅度差別外，它們的頻率特性有的也不同，如電唱機(jī)輸出信號(hào)和磁帶放音的輸出信號(hào)頻率特性曲線呈上翹形，即低音被衰減，高音被提升。對(duì)于這樣的輸入信號(hào)，在進(jìn)行功率放大器之前，需要進(jìn)行頻率補(bǔ)償，使其頻率特性曲線恢復(fù)到接近平坦的狀態(tài)，即加入頻率均衡網(wǎng)絡(luò)放大器。</p><p>　　兩個(gè)聲道電路一致故下圖只給出左聲道電路如圖4-4所示:</p><p>

38、　　4.4 音量控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-3 左聲道前置電路</p><p>　　4.4 音量控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　音調(diào)控制電路的主要功能是通過(guò)對(duì)放音頻帶內(nèi)放大器的頻率響應(yīng)曲線的形狀進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制放音音色的目的，以適應(yīng)不同聽(tīng)眾對(duì)音色的不同愛(ài)好。此外還能補(bǔ)償信號(hào)中所欠缺的頻率分量，使音質(zhì)得到改善，從而提高放音系統(tǒng)的放音效果。在高保真放

39、音電路中，一般采用的是高、低音分別可調(diào)的音調(diào)控制電路。一個(gè)良好的音調(diào)控制電路，要求有足夠的高、低音調(diào)節(jié)范圍，同時(shí)有要求在高、低音從最強(qiáng)調(diào)到最弱的整個(gè)過(guò)程中，中音信號(hào)（一般指1kHz）不發(fā)生明顯的幅值變化，以保證音量在音調(diào)控制過(guò)程中不至于有太大的變化。音調(diào)控制電路大多由RC元件組成，利用RC電路的傳輸特性，提升或衰減某一頻段的音頻信音調(diào)控制電路一般可分為衰減式和負(fù)反饋式兩大類，衰減式音調(diào)控制電路的調(diào)節(jié)范圍可以做得較寬，但由于中音電平也要作

40、很大的衰減，并且在調(diào)節(jié)過(guò)程中整個(gè)電路的阻抗也在變化，所以噪聲和失真較大。負(fù)反饋式音調(diào)控制電路的噪音和失真較小，并且在調(diào)節(jié)音調(diào)時(shí)，其轉(zhuǎn)折頻率保持固定不變，而特性曲線的斜率卻隨之改變。</p><p>　　同樣由于兩聲道的音量控制電路一樣故只給出了左聲道電路圖如圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 左聲道音量控制電路圖</p><p>　　本電路通過(guò)控制變阻器R

41、P201,RP202,RP203來(lái)控制最終的音量大小，調(diào)節(jié)方便，工作穩(wěn)定。</p><p>　　4.5 功率放大電路設(shè)計(jì)</p><p>　　本次功率放大電路的設(shè)計(jì)主要采用大的是TDA2030芯片進(jìn)行功率放大。</p><p>　　TDA2030芯片的電路特點(diǎn)： </p><p>　　1 外接元件非常少。 </p><p

42、>　　2 輸出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。 </p><p>　　3 采用超小型封裝,可提高組裝密度。 </p><p>　　4 開機(jī)沖擊極小。 </p><p>　　5 內(nèi)含各種保護(hù)電路，因此工作安全可靠。主要保護(hù)電路有：短路保護(hù)、熱保護(hù)、地線偶然開路、電源極性反接Vmax=12V以及負(fù)載泄放電壓反沖等。 </p><p&

43、gt;　　6 TDA2030A能在最低±6V最高±22V的電壓下工作在±19V、8Ω。</p><p>　　功率放大器是本設(shè)計(jì)的核心部分，功率放大器的每一環(huán)節(jié)都直接影響到輸出的音質(zhì)。本設(shè)計(jì)電路為—雙電源供電OCL音頻功率放大器（雙聲道），其中高保真運(yùn)算放大器TDA2030集成塊輸出電流峰值最大可達(dá)3.5A，其內(nèi)部電路包含輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)，且有短路保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)，可確保電路工作安

44、全可靠。運(yùn)用TDA2030集成塊設(shè)計(jì)的電路圖如圖4-5所示：</p><p>　　圖4-5 左聲道功率放大電路</p><p><b>　　4.6 總體設(shè)計(jì)圖</b></p><p>　　左右聲道是對(duì)稱的。功率放大器，簡(jiǎn)稱“功放”。很多情況下主機(jī)的額定輸出功率不能勝任帶動(dòng)整個(gè)音響系統(tǒng)的任務(wù)，這時(shí)就要在主機(jī)和播放設(shè)備之間加裝功率放大器來(lái)補(bǔ)充所需的

45、功率缺口，而功率放大器在整個(gè)音響系統(tǒng)中起到了“組織、協(xié)調(diào)”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個(gè)系統(tǒng)能否提供良好的音質(zhì)輸出。</p><p>　　其總圖如下圖4-6所示：</p><p><b>　　圖4-6 總設(shè)計(jì)圖</b></p><p>　　5 PCB電路板制作</p><p><b>　　5.1原理圖的繪制

46、</b></p><p>　　1 啟動(dòng)Protel DXP后，新建設(shè)計(jì)項(xiàng)目文件是設(shè)計(jì)圖紙的第一步操作，然后建立原理圖文件。</p><p>　　2 繪圖前的準(zhǔn)備工作，主要包括調(diào)入元件庫(kù)，圖紙頁(yè)面設(shè)置，放置原件和調(diào)整元件位置。并同時(shí)寫入元器件的屬性設(shè)置。如果元件庫(kù)中沒(méi)有的器件，必須自己畫。 </p><p>　　3 整體布局，要注意電路設(shè)計(jì)的規(guī)則，一般來(lái)說(shuō)

47、，從信號(hào)進(jìn)入開始，電源在上地線在下且與電源平行，左端是輸入端，右邊是輸入端，按信號(hào)流向擺放元件。</p><p>　　4 加入必要的文本注釋，增強(qiáng)圖紙的可讀性，最后進(jìn)行ERC電氣規(guī)則檢查，為PCB制作提供準(zhǔn)備。</p><p>　　5 加入必要的文本注釋，增強(qiáng)圖紙的可讀性，最后進(jìn)行ERC電氣規(guī)則檢查，生成網(wǎng)絡(luò)表和元器件報(bào)表；為PCB制作提供準(zhǔn)備。</p><p>　

48、　6 利用protel DXP軟件畫出雙電源音頻功率放大器原理圖。</p><p>　　5.2 PCB圖的繪制</p><p>　　1包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型，版層參數(shù)，布線參數(shù)等等。大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認(rèn)值，而且這些參數(shù)經(jīng)過(guò)設(shè)置之后，符合個(gè)人的習(xí)慣，以后無(wú)須再去修改。</p><p>　　2規(guī)劃電路版，主要是確定電路版的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。

49、在需要放置固定孔的地方放上適當(dāng)大小的焊盤。注意-在繪制電路版地邊框前，一定要將當(dāng)前層設(shè)置成Keep Out layer層，即禁止布線層。</p><p>　　3打開所有要用到的PCB庫(kù)文件后，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝。這一步是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)表是PCB自動(dòng)布線的靈魂，也是原理圖設(shè)計(jì)與印象電路版設(shè)計(jì)的接口，只有將網(wǎng)絡(luò)表裝入后，才能進(jìn)行電路版的布線。在原理圖設(shè)計(jì)的過(guò)程中，ERC檢查不會(huì)涉及到零件的封裝問(wèn)題

50、。因此，原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，零件的封裝可能被遺忘，在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)可以根據(jù)設(shè)計(jì)情況來(lái)修改或補(bǔ)充零件的封裝。當(dāng)然，可以直接在PCB內(nèi)人工生成網(wǎng)絡(luò)表，并且指定零件封裝。</p><p>　　4布置零件封裝的位置，也稱零件布局。ProtelDXP可以進(jìn)行自動(dòng)布局，也可以進(jìn)行手動(dòng)布局。如果進(jìn)行自動(dòng)布局，運(yùn)行"Tools"下面的"Auto Place",用這個(gè)命令，你需要 有足夠的耐心。布線

51、的關(guān)鍵是布局，多數(shù)設(shè)計(jì)者采用手動(dòng)布局的形式。用鼠標(biāo)選中一個(gè)元件，按住鼠標(biāo)左鍵不放，拖住這個(gè)元件到達(dá)目的地，放開左鍵，將該元件固定。ProtelDXP在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局選項(xiàng)包含自動(dòng)選擇和自動(dòng)對(duì)齊。使用自動(dòng)選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件，然后旋轉(zhuǎn)、展開和整理成組，就可以移動(dòng)到板上所需位置上了。當(dāng)簡(jiǎn)易的布局完成后，使用自動(dòng)對(duì)齊方式整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元件。提示-在自動(dòng)選擇時(shí)，使用Shift X或Y和Ct

52、rl X或Y可展開和縮緊選定組件的X、Y方向。注意-零件布局，應(yīng)當(dāng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)散熱、電磁干擾、將來(lái)布線的方便性等方面綜合考慮。先布置與機(jī)械尺寸有關(guān)的器件，并鎖定這些器件，然后是大的占位置的器件和電路的核心元件，再是外圍的小元件。</p><p>　　5 布線規(guī)則設(shè)置，布線規(guī)則是設(shè)置布線的各個(gè)規(guī)范(象使用層面、各組線寬、過(guò)孔間距、布線的拓樸結(jié)構(gòu)等部分規(guī)則，可通過(guò)Design-Rules的Menu處從其它板導(dǎo)出后，再導(dǎo)

53、入這塊板)這個(gè)步驟不必每次都要設(shè)置，按個(gè)人的習(xí)慣，設(shè)定一次就可以。在電路原理圖的基礎(chǔ)上，繪制PCB圖如圖5-1所示:</p><p>　　圖5-1 雙聲道音頻放大器模塊PCB板</p><p><b>　　5 總結(jié)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺，這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了Protel DXP這門課, 為期兩周的實(shí)訓(xùn)讓我懂得了如何理

54、論聯(lián)系實(shí)際，把所學(xué)的內(nèi)容聯(lián)系實(shí)訓(xùn)課題；了解了音頻功率放大器用途及工作原理，熟悉了音頻功率放大器的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。給了在平日里只學(xué)習(xí)的課本上理論知識(shí)的我們一次很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)，在搜集資料，設(shè)計(jì)原理圖的過(guò)程中得到了很好地鍛煉，無(wú)形之中提升了自己的能力。實(shí)訓(xùn)遠(yuǎn)比課堂中認(rèn)識(shí)元器件那么的清晰深刻，還讓我們知道在設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)。此次課題設(shè)計(jì)是對(duì)我們所掌握的專業(yè)知識(shí)的一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，也讓我積累了

55、不少經(jīng)驗(yàn)，讓我在以后的就業(yè)中有了無(wú)形的幫助。</p><p>　　這次課設(shè)中我們熟練掌握了Protel DXP軟件，對(duì)于我們這些工科生來(lái)說(shuō)理解和掌握這個(gè)軟件對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)有很大幫助。在逐步探索的過(guò)程中讓我對(duì)這些東西更加感興趣，也加深了對(duì)我們電子信息工程系的理解。在這次課設(shè)中鞏固了知識(shí)并且增加了閱歷，同時(shí)增進(jìn)了和同學(xué)們的友誼。教會(huì)了我做事情要有堅(jiān)持、恒心、不怕辛苦的精神在這學(xué)期的課程設(shè)計(jì)中，我們?cè)谑斋@知識(shí)的同時(shí)，

56、還收獲了閱歷，收獲了興趣。我們通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)踐中，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的去學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。</p><p>　　總體來(lái)說(shuō)這是一次有意義讓人難忘的課設(shè)，在此次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多東西，比如更加熟悉了TDA2030的管腳圖及工作原理了，而且通過(guò)實(shí)際的電

57、路連接，更加認(rèn)識(shí)了各個(gè)管腳的作用，同時(shí)，經(jīng)過(guò)在設(shè)計(jì)電路圖過(guò)程中的思考，我更認(rèn)識(shí)到了，在畫電路圖之前，務(wù)必要把芯片的管腳和各種功能實(shí)現(xiàn)方式搞清楚，只有這樣，才可以避免出錯(cuò)。在次設(shè)計(jì)思路的探索中，我深刻感受到了互幫互助的力量。同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)了我的一些不足之處，如基本知識(shí)的不熟悉，需要在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸改進(jìn)。它教會(huì)了我做事情要嚴(yán)謹(jǐn)要不怕苦，不要偷懶，更重要的是教會(huì)我理論聯(lián)系實(shí)際。只有結(jié)合實(shí)際才能更好的理解理論。</p>&l

58、t;p>　　最后感謝*老師的耐心教導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李與核.protel dxp 2004 sp2 實(shí)用教程[M].清華大學(xué)出版社，2012.1</p><p>　　[2] 王冬.protel dxp 2004應(yīng)用100例[M].電子工業(yè)出版社，2011.1</p>

59、<p>　　[3] 薛楠.protel dxp 2004原理圖與PCB設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.3</p><p>　　[4] 李萬(wàn)臣.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[M]，哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[5] 康華光.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．武漢：高等教育出版社，2006.1</p><p>　　[6