音频功率放大电路课程设计报告

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1、 一、一、设计题目设计题目：音频功率放大电路音频功率放大电路 二、设计的任务和要求二、设计的任务和要求 1、主要要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路， 负载为扬声器，阻抗 8。 2、 性能指标： 频带宽 50HZ20kHZ， 输出波形基本不失真； 电路输出功率大于 8W； 输入灵敏度为 100mV，输入阻抗不低于 47K。 三、原理电路和程序设计原理电路和程序设计 3.1、方案的确定及论证 1、OTA 互补对称功率放大器 OTL 电路通常由两个对称的异型管构成，因此又称为互补对称电路，图 3-1 为单电源 OTL 互补对称功率 放大电路。电路中 T1 是推动级（电压放

2、大，也叫 激励级） ，其中 Rb1、Rb2 是 T1 的基极偏置电阻，Re 为 T1 发射极电阻，Rb 为 T1 集电极负载电阻，它们共同构成 T1 的稳定静态工作点；T2、T3 组成互补对 称功率放大电路的输出级，且 T2、T3 工作在乙类状态；C2 为输出耦合电容。 功率放大器采用射极输出器，提高了输入电阻 和带负载的能力。 性能分析： 乙类互补推挽功放(OTL)的输出功率的计算公式如下： 输出功率：Po=UoIo=Uo 2/R L 输出最大功率：Pom=UoIo=Uo 2/R L =Uom 2/2R L=VCC 2/8R L 显然 Pom与电源电压及负载有关 当输入功率为 8w，阻抗 8

3、w 时，有 Pom=VCC 2/8R VCC =8*8*822.6v 则电路所需的电源为 22.6v。 2、用集成器件实现 Tda2030 简介：TDA2030 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。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音 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。 电路特点： 1.外接元件非常少。 （基本应用电路图 3-2） 2.输出功率大，Po=18W(RL=4)。 3.采用超小型封装（TO-220）,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

4、、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6V 最高22V 的电压下工作在19V、8阻抗时能够 输出 16W 的有效功率，THD0.1%。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。 图 3-2 使用单电源供电的 tda2030 基本应用电路 通过比较，使用分立元件需要的元件较多，且必须考虑三级管的各种性能上 的差异，和保护电路，并且该电路所需要的电源要求较高，功耗也比较大，输出 效率比较低。使用集成电路，外围电路简单，容易实现各项功能。运用集成芯片 TDA2030 完成音频功率放大电路的设计，能够更好地

5、达到设计任务和要求。 3.2： 整体电路 1，主要元件：TDA2030 TDA2030A 的外形和引脚图如图 3.1 所示。1-同相输入端，2-反相输入端， 3-负电源端，4-输出端，5-正电源端。 12345 TDATDA20302030A A 图3.1 TDA2030A 音频集成功放主要参数如表 3.1 所示： 表 3.1 电源电压 C C V 3 18V 输出峰值电流 3.5 A 输入电阻 0.5 M 电压增益 30 d 频响带宽(BW) 0-140 kHz 2、放大电路的基本设计 整体电路设计：使用 TDA2030 加少量外围元件，输入端使共集放大电路增加输入 阻抗。 3.3、各模块功

6、能与设计 1、放大模块： 根据 TDA2030 的经典应用电路，在 multisim 中的电路如图 3.3.1 所示。 a）电路工作原理：该电路使用 15v 的单电源供电，TDA2030 作为功率放大 器，电阻 R5 和 R4 构成电压串联负反馈电路，其电压放大倍数A Aufuf 1+R5/R4=32.91+R5/R4=32.9。 b）为了 tda 能够正常工作，1 脚和 2 脚的电压必须相同。其中 R2 和 R3 起 分压作用，使 1 脚的工作电压 1/2Vcc。22uf 电容的电容是是 VCC2 电压的滤波 电容，为防止 1 脚电压产生大波动。输出端接的 1 欧电阻和 0.1uf 电容式防止电 路产生自激振荡。 c）2 个二级管为保护 TDA2030 作用，防止电源反接时流过电流运放过大。 R7 为滑动变阻器，改变输入端的电组，可以改变输入信号的大小。 d）当电压 Vcc=15v 时，电路的输出功率可以达到 8w 以上。 2、输入模块： 基本共集放大电路：共集放大电路又叫射极跟随器，放大电路的