功放課程設(shè)計(jì)--直流穩(wěn)壓電源

1、<p><b>　　功放課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源，滿足：</p><p>　?、佼?dāng)輸入電壓為220v交流時(shí)，輸出直流電壓±12V；</p><p>　　②具有短路保護(hù)功能。</p&

2、gt;<p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的音頻功率放大器，滿足：</p><p>　?、俜糯蠊β蚀?，失真?。?lt;/p><p>　?、谕鈬娐泛唵危疫€有靜噪、過熱、短路等保護(hù)電路；</p><p>　?、劬哂幸粽{(diào)控制功能。

3、 </p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)方案分析</b></p><p>　　為了得到±12V的直流電壓，我們打算首先用雙12v </p><p>　　的變壓器實(shí)現(xiàn)將220v的交流電變?yōu)榈蛪旱慕涣麟姡?lt;/p><p>　　后整流電橋?qū)崿F(xiàn)交流變直流，這時(shí)應(yīng)注意整流二極

4、管的 </p><p>　　耐壓值，因此選用型號(hào)為IN4007的二極管；再就是通 過濾波電路和穩(wěn)壓電路來達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，因?yàn)橐馆?lt;/p><p>　　出的電壓為 ±12V，所以我們選用型號(hào)為7812、7912</p><p><b>　　的穩(wěn)壓管。</b></p><p>　　對(duì)于實(shí)用音頻

5、功率放大器我們?yōu)榱诉_(dá)到簡單、功效</p><p>　　的目的，決定用集成芯片來完成。目前常用的集成功放 型號(hào)非常多，本設(shè)計(jì)選取SGS公司生產(chǎn)的TDA2030/2030A 集成功放，該器件具有輸出功率大、諧波失真小、內(nèi)部設(shè)有 過 保護(hù)，外圍電路簡單，可以作OTL使用，也可作OCL 使用。TDA2030/2030A的外引線如圖1所示。1腳為同相輸 入端，2腳為反相輸入

6、端，4腳為輸出端，3腳接負(fù)電源，5 腳接正電源。電路特點(diǎn)是引腳和外接元件少。其主要特點(diǎn)為： 電源電壓范圍為6?V??18?V，靜態(tài)電流小于 60?A， 頻響為10?Hz? ?140?kHz，諧波失真小于0.5?，在 VCC? = ??14?V，RL?=?4??時(shí)，輸出功率為14?W。 在8負(fù)載上的輸出功率為9W。</p><p><b>　　圖1</b&g

7、t;</p><p><b>　　三、單元電路和設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.直流電源部分</b></p><p>　　圖2 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　①．電源變壓器：　　將電網(wǎng)交流電壓變?yōu)檎麟娐匪璧慕涣麟妷?，一般次?jí)電壓u2較小。</p>&

8、lt;p>　　圖3 變壓器原理及其波形變換</p><p>　　圖4 變壓仿真電路</p><p>　?、冢麟娐罚骸　⒆儔浩鞔渭?jí)交流電壓u2變成單向的直流電壓u3，它包含直流成份和許多諧波分量。</p><p>　　圖5 整流電路原理及其波形變換</p><p>　　圖6 整流電路的仿真 </p>&

9、lt;p><b>　　參數(shù)計(jì)算：</b></p><p>　　輸出的直流電壓值為：;</p><p>　　②流過負(fù)載平均電流：;</p><p>　?、哿鬟^整流二極管的平均電流：;</p><p>　?、苷鞫O管的最大反向電壓：</p><p><b>　?、郏疄V波電路：<

10、/b></p><p>　　盡管整流后的電壓為直流電壓，但波動(dòng)較大，仍然不能直接作為電源使用，還需進(jìn)一步濾波，將其中的交流成份濾掉。在小功率整流濾波電路中，電容濾波是最常用的一種。電容在電路中有儲(chǔ)能的作用，并聯(lián)的電容器在電源供給的電壓升高時(shí)，能把部分能量存儲(chǔ)起來，而當(dāng)電源電壓降低時(shí)，就把能量釋放出來，使負(fù)載電壓比較平滑，效果較好。而且本電路后級(jí)是穩(wěn)壓電路，因此可以使用電容濾波電路進(jìn)行簡單濾波。濾除脈動(dòng)電壓u

11、3中的諧波分量，輸出比較平滑的直流電壓u4。該電壓往往隨電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的變化而變化。　?、埽€(wěn)壓電路：　　它能在電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的變化時(shí)，保持輸出直流電壓的穩(wěn)定。它是直流穩(wěn)壓電源的重要組成部分，決定著直流電源的重要性能指標(biāo)。穩(wěn)壓器7812、7912可以輸出+12v和-12V的穩(wěn)定電源。</p><p>　　圖7 直流穩(wěn)壓電源的電路圖</p><p><b>　　2.音

12、頻功放部分</b></p><p>　　圖8 音頻功放的設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　圖9 音頻功率放大器電路圖</p><p>　　由TDA2030/2030A構(gòu)成的OCL功率放大器電路如圖12所示。 該電路由TDA2030組成的負(fù)反饋電路，其交流電壓放大倍數(shù)（倍），滿足設(shè)計(jì)要求。二極管D1、D2起保護(hù)作用，一是限制輸入信號(hào)過大，二是防止電

13、源極性接反。R4、C2組成輸出相移校正網(wǎng)絡(luò)，使負(fù)載接近純電阻。電容C1是輸入耦合電容，其大小決定功率放大器的下限頻率。電容C3、C6是低頻旁路電容，電容C5、C4是高頻旁路電容。電位器RP是音量調(diào)節(jié)電位器。</p><p>　　功率放大器測試：（1）通電觀察。接通電源后，先不要急于測試，首先觀察功放電路是否有冒煙、發(fā)燙等現(xiàn)象。若有，應(yīng)迅速切斷電源，重新檢查電路，排除故障。（2）靜態(tài)測試。將功率放大器

14、的輸入信號(hào)接地，測量輸出端對(duì)地的電位應(yīng)為0V左右，電源提供的靜態(tài)電流一般為幾十mA左右。若不符合要求，應(yīng)仔細(xì)檢查外圍元件及接線是否有誤；若無誤，可考慮更換集成功放器件。（3）動(dòng)態(tài)測試。在功率放大器的輸出端接額定負(fù)載電阻RL(代替揚(yáng)聲器)條件下，功率放大器輸入端加入頻率等于1kHz的正弦波信號(hào)，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的大小，觀察輸出信號(hào)的波形。若輸出波形變粗或帶有毛刺，則說明電路發(fā)生自激振蕩，應(yīng)嘗試改變外接電路的分布參數(shù)，直至自激振蕩

15、消除。然后逐漸增大輸入電壓，觀察測量輸出電壓的失真及幅值，計(jì)算輸出最大不失真功率。改變輸入信號(hào)的頻率，測量功率放大器在額定輸出功率下的頻帶寬度是否滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　四、元器件列表</b></p><p><b>　　五、總結(jié)和感悟</b></p><p>　　經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)我們收獲了很多

16、，也學(xué)習(xí)到了很多有關(guān)專業(yè)方面的知識(shí)！通過自己預(yù)先設(shè)計(jì)的電路，然后再參考一些書籍上的電路并經(jīng)過修改和創(chuàng)造，設(shè)計(jì)成了最終符合要求的電路原理圖，并進(jìn)一步了解和學(xué)習(xí)了整個(gè)電路的各個(gè)部分的具體工作原理，達(dá)到了理想的要求，最后我用Multisim軟件對(duì)電路圖進(jìn)行了部分仿真，經(jīng)過對(duì)前面部分電路的仿真我掌握了仿真的具體方法，總的來說我對(duì)仿真的結(jié)果還是比較滿意。我將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，按照設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)電路的參數(shù)，在按對(duì)應(yīng)的參數(shù)

17、選取元器件，通過查找資料了解元器件的主要特性與相關(guān)使用注意事項(xiàng)。在電路設(shè)計(jì)中選取最優(yōu)元件來滿足設(shè)計(jì)的要求。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。</p><p>　　雖然在這次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和參數(shù)的確定以及試驗(yàn)結(jié)果的測試的過程當(dāng)中也遇到了一些困難和迷惑，但是通過查閱相關(guān)的資料和書籍，并且跟同學(xué)互相探討和研究，基本上解決了所遇到的問題。同時(shí)，我們?cè)诤附拥臅r(shí)候出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤，導(dǎo)致第一次試驗(yàn)

18、的時(shí)候沒有聲音，但是我們沒有灰心，我們仔細(xì)的檢查了電路和焊點(diǎn)，最終排除了錯(cuò)誤放出了美妙動(dòng)聽的歌曲。相信以后我們會(huì)以更加積極地態(tài)度對(duì)待學(xué)習(xí)和生活。我們的激情永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，相反，我們會(huì)更加努力的去彌補(bǔ)我們各自的缺點(diǎn)，發(fā)展各自的優(yōu)點(diǎn)，去充實(shí)我們自己，只有在了解了自己的長短之后，我們才會(huì)更加珍惜擁有的；才會(huì)更加努力的去完善它，增進(jìn)它；才能擁有更多的成功和快樂！ </p><p><b>　　

19、六、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）》 童詩白、華成英</p><p>　　【2】 《電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗(yàn)（第三版）》 陳大欽、羅杰</p><p>　　【3】 電子發(fā)燒友網(wǎng)</p><p>　　【4】 《電子電路制作指導(dǎo)》 張憲</p><p>　　【5】