模拟电子技术基础课程设计说明书-高保真音频功率放大器的设计

模拟电子技术基础课程设计说明书-高保真音频功率放大器的设计内容摘要：

成功放，使它满足要求。 本次设计中，我们选用的是 TDA2030， 如图 1 所示，TDA2030A 是德律风根生产的音频功放电路，采用 V 型 5 脚单列直插式塑料封装结构。 按引脚的形状引可分为 H 型和 V 型。 该集成电路广泛应用于汽车立体声收录 音机 中 的 功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。 并具有内部保护电路。 意大利 SGS 公司、美国 RCA 公司、日本日立公司、NEC 公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。 输入端 功放电路 输出电路 反馈电路 武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书 4 图 1 TDA2030 实物图 电路特点： [1].外接元件非常少。 [2].输出功率大， Po=18W(RL=4Ω)。 [3].采用超小型封装（ TO220） ,可提高组装密度。 [4].开机冲击极小。 [5].内含各种保护电路，因此工作安全可靠。 主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（ Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。 [6].TDA2030A 能在最低 177。 6V 最高 177。 22V 的电压下工作在 177。 19V 、 8Ω 阻抗时能够输出 16W 的有效功率， THD≤%。 无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。 TDA2030 常见的应用电路图如 图 2 所示 : 图 2 TDA2030 应用电路图 武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书 5 引脚情况： 1 脚是正相输入端 2 脚是反向输入端 3 脚是负电源输入端 4 脚是功率输出端 5 脚是正电源输入端。 通过查数据手册可以知道：当 TDA2030 接 8Ω 的负载 时的 输出 功率为 15W， 这只是理想值，在实际中，由于在其他元器件上的损耗，输出功率不容易保证在 10W及以上，所以，我们为了保证输出功率，可以使用两个 TDA2030，来够成 BTL 功放，如图 3 所示，它在接 8Ω 的负载时的输出功率可以达到 30 几瓦，很容 易满足我们对输出功率的要求。 图 3 TDA2030BTL 功率放大器是在大信号状态下工作，电压、 电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区， 造成输出波形的非线性失真，因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。 功率放大电路的电路形式很多，有双电源供电的 OCL 互补对称功放电路，单电源供电的 OTL 功放电路， BTL 桥式推挽电路和变压器耦合功放电路，等等。 我选武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书 6 用的 是双电源供电的 BTL 互补 推挽 功 率 放 大 电路。 和其他电路形式相比， BTL 电路在同样的直流电源条件下，输出功率可达 OTL 电路和 OCL 电路的 4 倍，充分利用了系统电压，特别适合于电池供电的便携产品。 此 推挽功率放大器的工作状态 为甲乙类。 推挽功率放大器的工作状态之所以设为甲乙类而不是乙类，其目的是为了减少 “交越失真 ”。 若设置为乙类状态，由于两管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上，因而没有基极偏流。 这时由于管子输入特性曲线有一段死区，而且死区附近非线性又比较严重，因而在有信号输入、引起两管交替工作时，在交替点的 前后便会出现一段两管电流均为零或非线性严重的波形；对应地，在负载上便产生了如图 4（ a） 所示的交越失真。 将工作状态设置为甲乙类便可大大减少交越失真。 这时，由于两管的工作点稍高于截止点，因而均有一很小的静态工作电流 ICQ。 这样，便可克服管子的死区电压， 使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化，从而克服了交 越失真， 波形如图 4（ b）所示。 图 4 3． 反馈电路的设计 电路中所采用的反馈为电压串联负反馈，如图 5 所示， 反馈深度可由64RR 来调节，我们把电阻 4R 由 定 电阻改为了电位器， 这样可以通过改变电位器的阻值的大小来调节 反馈深度，就可以调节放大系数，就可以用来改变扬声器的声音的大小。 武汉理工大学《模拟电子技术基。