集成电路音响放大器的设计与制作

TDA2030集成电路功率放大器设计 作者:佚名 来源:不详 录入:Admin 更新时间：2008-7-27 17:25:08 点击数：2 【字体： 字体颜色】 一、 设计题目 集成电路功率放大器 二、给定条件 字串5 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 字串3 输出功率：10 ~ 20W（额定功率）； 字串9 频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB） 字串6 谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）； 字串9 输出阻抗：≤0.16Ω; 字串4 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 字串8 1．根据具体电路图计算电路参数 字串8 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 字串5 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 字串5 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 字串3 5．制作印刷线路板 字串4 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 字串2 导书》有关放大器测试过程 字串5 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 字串6 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 字串2 1．测量输出电压放大倍数Au 字串7 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负载电阻分别为4Ω和8Ω。 字串3 字串4 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率 字串5 测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 字串3 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 字串7 字串2 3．测量上、下限截止频率fH和fL 字串9 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 字串4 TDA2030简介： TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 字串8 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 字串6 TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 字串5 TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压 ±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 字串6 字串6 工作原理: 用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号Vin通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为KVC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01 经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 　后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益KVC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈Uin·R3 / R2 U02≈－U01·R9 / R5 字串2 ∵ R9＝R5 ∴ U02 ＝－U01 字串3 因此在扬声器上得到的交流电压应为： 字串5 êUY?＝ U01 -（ -U02）＝ 2U01 ＝ 2U02 字串6 　　　　　　 字串9 扬声器得到的功率 PY 按下式计算： 字串9 PY ＝ ＝ ＝４ ＝4 PMONO 字串1 BTL 功放电路能把单路功放的输出功率（PMONO）扩展4倍，但实际上却受到集成电路本身功耗和最大输出电流的限制，该电路若在VS＝± 14V工作时，PO＝28W。 字串9 若在VS＝±16V或±18V（TDA 2030A）工作时，输出功率会增加，但调试中应密切注视两块电路输出端（④脚 ）的直流电平，它们对地的电平都近似为零，为 图 1 BTL 功放电路 字串5 了保护扬声器不被 字串3 烧坏，通常要在扬声器回路中串联快速熔断丝。其电路印刷板见图2。 字串2 字串7 BTL电路元件清单（单声道） 字串8 电容：1μF×1 22μF×2 0.22μF×2 2200μF×2 0.1μF×2 字串1 电阻: 22KΩ×5 680Ω×2 1Ω1W×2 字串1 二极管:1N4001×4 1N4004×4 字串7 电位器: 22KΩ 字串5 字串4 单电源供电音频功率放大器 单电源供电音频放大电路是典型应用电路， 由一块TDA 2030和较少元件组成单声道音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等突出的优点。特别是集成块内部设计有完整的保护电路，能自我保护。 字串3 OTL电路元件清单（单声道） 字串5 电容：1μF×1 22μF×1 0.22μF×1 2200μF×2 0.1μF×1 2.2μF×1 字串4 电阻: 22KΩ×2 4.7KΩ×1 1Ω1W×1 100KΩ×3 150KΩ×1 字串2 二极管:1N4001×2 1N4004×4 字串3 电位器: 22KΩ 双声道OTL音频功率放大器印刷电路图 字串9 字串7 TDA2030集成电路OCL功放电路 字串9 字串7 OCL电路元件清单（单声道） 字串7 电容：1μF×1 2200μF×2 22μF×1 0.1μF×2 0.22μF×1 字串9 电阻: 22KΩ×2 680Ω×1 1Ω1W×1 字串7 二极管:1N4001×2 1N4004×4 字串8 电位器: 22KΩ 字串6 参考文献：http://www.jdzj.com/pic/Class347/Class385/Class391/20080727172508.html