模電課程設計報告--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 課程設計的目的1</p><p>　　1.1 設計目的1</p><p>　　1.2 設計意義2</p><p>　　2 課程設計的任務與要求2</p>

2、;<p>　　2.1 設計任務及主要技術指標2</p><p>　　2.2 音響的技術指標2</p><p>　　3 設計方案與論證3</p><p>　　4 設計原理及系統(tǒng)功能說明4</p><p>　　4.1 關于D2822的介紹4</p><p>　　4.2 TDA2822電路

3、的特點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)功能說明6</p><p>　　5 單元電路的設計7</p><p>　　5.1 調音電路

4、7</p><p>　　5.2 負載電路7</p><p>　　5.3 電源指示及濾波電路8</p><p>　　6 硬件的制作與調試9</p><p>　　6.1 對元器件的前期準備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 音樂的調試11</p><p><b>　　7 總結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:焊接電路實物圖14</p><p>

6、　　1 課程設計的目的</p><p>　　在很多電氣設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、易于安裝調試、成本低等優(yōu)點。集成功放加上前置放大器、音調控制電路就可構成音響放大器。前置放大主要完成對輸入信號的放大，一般要求輸入阻抗高、輸出電阻低、頻帶寬、噪聲小，音調控制主要實現(xiàn)對輸入信號高、低音的提升和衰減，功率放大器決定了整機的輸出功率、非線性失真系數等指標，要求功率高、失真盡可能小、

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

8、的基本方法；練習掌握簡電路的調試方法 。</p><p><b>　　1.2 設計意義</b></p><p>　　通過音響放大器設計，使我們認識到一個簡單的模擬電路系統(tǒng)應當包括信號源、輸入級、中間級、輸出級和執(zhí)行機構。信號源的作用是提供待放大的電信號。如果信號是非電量還須把非電量轉換為電信號，然后進入輸入級、中間級進行電流或電壓放大，再進入輸出級進行功率放大，最后

9、去推動執(zhí)行機構做某項工作。</p><p>　　2 課程設計的任務與要求</p><p>　　利用集成電路或分離元件制作一個音響放大器，可以放大話筒信號或毫伏級音頻信號。</p><p>　　2.1 設計任務及主要技術指標 </p><p>　?。?）雙聲道同時放大；</p><p>　?。?）功率可調：0~2W；

10、</p><p>　?。?）負載阻抗：4Ω；</p><p>　?。?）輸入阻抗：>20KΩ；</p><p>　?。?）輸出功率：雙喇叭1W； </p><p>　　（6）頻率響應：20~20KHz； </p><p>　?。?）電路效率達到60﹪以上；</p><p><b>

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

12、）頻率響應：所謂頻率響應是指音響設備重放時的頻率范圍以及聲波的幅度隨頻率的變化關系。一般檢測此項指標以1000Hz的頻率幅度為參考，并用對數以分貝(dB)為單位表示頻率的幅度。 音響系統(tǒng)的總體頻率響應理論上要求為20~20000Hz。在實際使用中由于電路結構、元件的質量等原因，往往不能夠達到該要求，但一般至少要達到32~18000Hz。</p><p>　　（2）信噪比：所謂信噪比是指音響系統(tǒng)對音源軟件的重放聲與

13、整個系統(tǒng)產生的新的噪聲的比值，其噪聲主要有熱噪聲、交流噪聲、機械噪聲等等。一般檢測此項指標以重放信號的額定輸出功率與無信號輸入時系統(tǒng)噪聲輸出功率的對數比值分貝(dB)來表示。一般音響系統(tǒng)的信噪比需在85dB以上。</p><p>　　3 設計方案與論證</p><p>　　根據技術指標和已知條件，選擇合適的功放電路，如：OCL、OTL或BTL電路。完成對高保真音頻功率放大器的設計、裝配與

14、調試。</p><p>　　方案一：采用uA741運算放大器設計電路，uA741通用高增益運算通用放大器，早些年最常用的運放之一，應用非常廣泛，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覺要求了，且有電路

15、簡單、音質好、電壓范圍寬等特點。</p><p>　　方案選?。簎A741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 設計原理及系統(tǒng)功能說明</p><p>　　4.1 關于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、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覺要求，且有電路簡單、音質好、電壓范圍寬等特點，采用雙列直插8腳塑料封裝（DIP8）。</p><p>　　4.2

17、 TDA2822電路的特點</p><p>　?。?）電源電壓降到1.8V時仍能正常工作。</p><p>　　（2）交越失真小，靜態(tài)電流小。</p><p>　?。?）可作橋式或立體聲式功放應用。</p><p><b>　?。?）外圍元件少。</b></p><p>　?。?）通道分離度高。&

18、lt;/p><p>　?。?）開機關機無沖擊噪聲。</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>　　音頻信號經L-IN、R-IN輸入，輸入的音頻信號經過電位器，電位器是可變電阻的一種，電位器由滑動部分和固定部分組成，改變滑動部分位置就可改變了電壓大小，就可以調節(jié)音箱音量的大小了。然后在LC串聯(lián)回路的作用下濾

22、除其外來的干擾信號，由電容阻止交流信號通過，最主要部分是集成塊TDA2822的作用，TDA2822是音頻功率放大器，是將輸入進來的信號進行放大，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，經過LC回路濾除雜波，電容阻止交流通過，因為喇叭不能接收交流信號，否則燒壞喇叭。最后的信號通過喇叭重現(xiàn)完美音質。</p><p>

23、　　4.6 系統(tǒng)功能說明</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、雙揚聲器于一體。 </p><p>　　第二：不需要長長的音頻線，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，一切的一切就只為了能隨時隨地自由享受。 </p>&l

24、t;p>　　第三：設計簡潔明了使用方便。具備3.5mm立體聲音頻輸入接口，鏈接筆記本、桌面PC、手機、PSP、隨身聽、MD、Mp3、掌上計算機、PDA、Mp4、復讀機、iPod 、手機和其它設備。 </p><p>　　第四：迷你音箱只需與筆記本電腦、手機等設備連接就能播放美妙音樂。 </p><p>　　第五：便攜性能適用于戶外運動探索者、休閑者，自行車戶外運動者也適用

25、于電腦擴音當成電腦小音箱。</p><p>　　總之，迷你小音箱因為體積小播放時間長，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得到了更多更廣泛的人喜愛特別是運動小音箱、自行車音響等。</p><p>　　5 單元電路的設計</p><p><b>　　5.1 調音電路</b></p><p>　　調音

26、單元電路如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1 調音單元電路</p><p>　　圖中R2、R5是平衡電阻，調整它的阻值可以對輸入的音頻信號進行不同程度的衰減，使左右聲道達到平衡。</p><p>　　2822可以采用直耦方式工作，但輸入信號不能帶直流成分。圖中R1、C1和R4、C4為左右聲道輸入信號通道，可以除掉輸入信號中的直流部分。</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節(jié)音量。</p><p><b>　　5.2 負載電路</b></p><p>　　負載單元電路如圖6-2所示。</p><p>　　圖6-2 負載單元電路</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)光二級管指示燈，用于指示電源的通斷。C8是濾波電容，改善

29、音質。</p><p>　　6 硬件的制作與調試</p><p>　　6.1 對元器件的前期準備</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是否相同，電容、電解是否相符，還有各種元器件的數目是否相等。這些都是最基本的檢查工作。檢查完這后再用萬用表檢測各元器件的性能參數與技術與標準對照看是否完好。&

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>　　焊接是一項最重要的工序,為確保電路的導電性能良好正常工作，所以在焊接時注意以下幾點：</p><p>　?。?） 所有元器件引線均不得從根部彎曲。因為制造工藝上的原因，根部容易折斷。一般應留1．5mm以上

31、。</p><p>　?。?）彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應大于引線直徑的1－2倍。</p><p>　?。?）貼板插裝穩(wěn)定性好，插裝簡單；但不利于散熱，且對某些安裝位置不適應。懸空插裝，適應范圍廣，有利散熱，但插裝較復雜，需控制一定高度以保持美觀一致。</p><p>　?。?）安裝時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引線進行折彎處理。</p><p>　?。?）焊接時盡可以能掌握好焊接時間，能快則快烙鐵頭應修整窄一些這樣焊接時不會碰到相鄰的焊接點，焊接的時間一般不能超過3秒，尤其是集成芯片。</p><p>　?。?）.元器件的裝插焊接應遵循先小后大，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行。</p><p>　?。?）在瓷介電容

33、、電解電容及三極管等元件立式安裝時，引線不能太長，否則降低元器件的穩(wěn)定性；但也不能過短，以免焊接時因過熱損壞元器件。一般要求距離電路板面2mm，并且要注意電解電容的正負極性，以免插錯。</p><p>　?。?）集成芯片TDA2822在焊接時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引腳對準，核對無誤后，先對角焊接1、8腳用于固定集成塊，然后再重復檢查，確認后再焊接其

34、余腳位。焊接完后要檢查有無虛焊，漏焊等現(xiàn)象，確保焊接質量。</p><p>　?。?0）焊接完畢后，在接通電源前，先用萬用表仔細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、虛焊？ IC焊盤的間距小，

35、是否因焊接不當引起短路？排除這些錯誤，再繼續(xù)檢查。</p><p>　?。?）送入音頻信號，喇叭沒聲音，檢查電源是否接通，指示燈是否點亮？開關是否虛焊？</p><p>　?。?）指示燈亮，喇叭沒聲音，檢查D2822管腳是否插反？用萬用表測量D2822的輸出端，靜態(tài)時1、3腳的電壓應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)喇叭應有咯咯的聲響。也可送入音頻信號，檢查喇叭是否發(fā)音。

36、</p><p>　　（4）根據上述提到的方法，逐一檢查，總會找到故障或損壞的元件。</p><p>　　6.4 音樂的調試</p><p>　　首先查看音量開關，能正常轉動。然后安裝4節(jié)7號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（本次調試用的是MP3）上，把音箱開關推至ON 可以聽到MP3里播放的音樂如果發(fā)現(xiàn)聲音有異常，時有斷續(xù)則重新打開外殼，仔

37、細檢查喇叭線沒有焊牢，并加以修正。修正好之后接上音樂信號源，試聽音量和音調電路對音樂的調節(jié)效果。調節(jié)開關能夠聽到高提升和低音調的聲音有明顯的衰減。則調試成功。</p><p><b>　　7 總結</b></p><p>　　通過這次迷你小音箱的制作，讓我提高了自己的焊接水平。在小音箱的制作過程中，我積極查閱相關資料，期間認識和熟悉了D2822功放芯片和B50K雙聲

38、道電位器。遇到問題的時候通過萬用表仔細檢電路故障，讓我敢于大膽嘗試自己找出電路故障。積極和同學交流，在老師的幫助下最終完成了自己的電子小產品的制作與調試。期間查閱了部分資料，也豐富了我的知識儲備。另外，通過這次設計過程，培養(yǎng)了嚴謹的工作作風，養(yǎng)成了良好的工作習慣，培養(yǎng)了爭取的勞動觀與人生觀，也培養(yǎng)了團隊集體精神，培養(yǎng)了我們的實踐能力和創(chuàng)新精神。加強了我們的動手能力，對于問題的分析能力，以及發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。同時，也讓我從中體會到了要

39、不斷動手，不斷向他人學習，這樣才能不斷提高自己，在挫折中不斷磨練自己，堅持就是勝利。在于老師的溝通中，讓我了解到了許多電子制作的常識和專業(yè)的前景。我相信在老師的幫助下，我會朝著自己興趣所在方向繼續(xù)努力不斷進步、反思。本次模電課程設計制作，讓我認識到了自己的焊接技術還有待很大提高，我對電子線路設計的認識明顯不足，甚至對常用的功能性元器件認識不足。</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：焊接電路實物圖</p><p><b>　　焊接電路實物圖</b><