模擬電路otl功率放大器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　模擬電路課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　OTL功率放大器設(shè)計(jì)</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(jì) </p

2、><p>　　專業(yè)班級(jí)： 2012級(jí)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(hào)放大到足以推動(dòng)外接負(fù)載，如揚(yáng)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(biāo)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(jí)的調(diào)試帶來(lái)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(biāo)較高等優(yōu)點(diǎn)，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(jì)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(diǎn)是上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真小，內(nèi)部設(shè)有過(guò)熱保護(hù)，外圍電路簡(jiǎn)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(jì) 任 務(wù) 書(shū)----------------------------------------------2</p><p>　　內(nèi)容摘要----------------------------------------------------------------3</p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求-----------------------------

6、--------------------5</p><p>　　二、總體方案設(shè)計(jì)-----------------------------------------------------5</p><p>　　2.1電路設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(cè)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(cè)試---------------------------------10</p><p>　　五、總結(jié)-----------------------------------------10</p><p>　　六、參考文獻(xiàn)-------------------------------------11</p><p><b>　　一

11、、設(shè)計(jì)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(jì)一種音頻功率放大器。</p><p>　　額定輸出功率P≥10W。</p><p><b>　　負(fù)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(jì)</b></p><p><b>　　2.1電路設(shè)計(jì)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(diǎn)，目前使用越來(lái)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(jiǎn)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(dòng)態(tài)電流大（能承受3.5A的電流）；負(fù)載能力強(qiáng)，既可帶動(dòng)4-16歐德?lián)P聲器，某些場(chǎng)合又可以帶動(dòng)2歐甚至1.6歐的低阻負(fù)載；音色中規(guī)中

14、舉，無(wú)明顯個(gè)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(hù)性能較為完善。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TDA2030A的輸出功率卻能達(dá)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(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)

15、熱，集成塊性能自動(dòng)地減流或截止，使自己得到保護(hù)。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(lèi)，總共才5端，外型如同塑封大功率管，這就給使用帶來(lái)了不少方便。</p><p>　　TDA2030a在電源電壓±14V，負(fù)載電阻4歐輸出14瓦功率（失真度≤0.5%）；在電源電壓±16V，負(fù)載電阻4歐時(shí)輸出18瓦功率（失真度≤0.5%），只有五只引腳，正電源、負(fù)電源、正向輸入、反向輸入和輸出。TD

16、A2030A的散熱片是和負(fù)極連通的，用雙電源供電時(shí)，散熱片千萬(wàn)不要和地線短路。</p><p>　　TDA2030A主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)見(jiàn)下表。</p><p>　　TDA2030A極限參數(shù)見(jiàn)下表。</p><p>　　2.13 TDA2030A集成功放的典型應(yīng)用</p><p>　?。?）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(hào)ui由同相端輸入，R1、R2、C2構(gòu)成交流電壓串聯(lián)負(fù)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(jí)偏置電流相等，選擇R3=R1。V1、V2起保護(hù)作用，用來(lái)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(duì)交流信號(hào)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>　?。?）單電源（OTL）應(yīng)用電路</p><p>　　對(duì)僅有一組電源的中、小型錄音機(jī)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(diǎn)電位為UCC/2，經(jīng)R3加至同相輸入端。在靜態(tài)時(shí)，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(jì)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(gè)</p><p>　　電阻 100 KΩ三個(gè)、150KΩ一個(gè)、4.7 KΩ一個(gè)1Ω一個(gè) 滑動(dòng)變阻器 22 KΩ一個(gè)</p><p>　　電容 22uF兩個(gè)、2.2uF一個(gè)、0.

22、1uF一個(gè)、100uF一個(gè)、0.22uF一個(gè)、2200uF 一個(gè)</p><p>　　二極管 IN4001兩個(gè)</p><p>　　揚(yáng)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(jìn)行焊接與安裝：（1）清查元器件的數(shù)量及質(zhì)量，并及時(shí)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(jìn)后再焊接。各焊點(diǎn)加熱時(shí)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(diǎn)，確認(rèn)無(wú)誤后方可通電測(cè)試。</p><p>　　4.2 電路板的測(cè)試</p

24、><p>　　全部器件及插件焊接完后，經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢查后方可通電測(cè)試。先將直流電源12V接+Vcc，用測(cè)試電路有沒(méi)有短路。若沒(méi)短路，將低頻信號(hào)發(fā)生器的正負(fù)接入設(shè)計(jì)電路的輸入兩端，從而給定輸入信號(hào)。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(gè)星期的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，在這一

25、星期的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、焊接過(guò)程中我感觸頗深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了常用元件的識(shí)別和測(cè)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(jì)提高了我的團(tuán)隊(duì)合作水平，使我們配合更加默契，體會(huì)了在接好電路后測(cè)試出波形的那種喜悅。</p><p>　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們遇到了不少的問(wèn)題。比如：波形失

26、真，甚至不出波形這樣的問(wèn)題。在老師和同學(xué)的幫助下，把問(wèn)題一一解決。實(shí)驗(yàn)中暴露出我們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)中所存在的問(wèn)題，有些理論知識(shí)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(shí)點(diǎn)。設(shè)計(jì)電路，還要考慮到它的前因后果。什么功能需要什么電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，還要考慮它的可行性，實(shí)用性等等。這樣，也提高了我的分析問(wèn)題的能力。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)中使用了multisim仿真軟件，對(duì)集成功率放大器TDA2030A組成的

27、OTL放大電路進(jìn)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(duì)電路的分析和數(shù)據(jù)的運(yùn)算都變得簡(jiǎn)單明了。輸入、輸出波形可以直接進(jìn)行對(duì)比，加快對(duì)電路的理解。學(xué)會(huì)multisim仿真軟件的使用方法也是這次課程設(shè)計(jì)的收獲之一。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我也遇到電路設(shè)計(jì)、元件選擇出錯(cuò)和軟件編排有誤等問(wèn)題，無(wú)法完成仿真。對(duì)此，我與同學(xué)、老師進(jìn)行討論，并且查找相關(guān)書(shū)籍，使用互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料來(lái)解決。最終完成了此次課程

28、設(shè)計(jì)。</p><p>　　總之，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，不僅使我對(duì)所學(xué)過(guò)的知識(shí)有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，而且提高了我考慮問(wèn)題，分析問(wèn)題的全面性以及動(dòng)手操作能力，使我的綜合能力有了一個(gè)很大的提高。</p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)</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