模电课程设计(音频功率放大电路)

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1、 1、设计题目：、设计题目：音频功率放大电路音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求：、设计任务目的与要求： 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。 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。 3、整体电路设计：整体电路设计： 方案比较方案比较： 利用运放芯片 LM1875 和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源 分别接+30v 和-30v 并且电源功率至少要 50w，输出功率 30w。 利用运放芯片 TDA2030 和各元器件组成音频功率放大电

2、路，有保护电路，电源 只需接+19v，另一端接地，负载是阻抗为 8的扬声器，输出功率大于 8w。 通过比较，方案的输出功率有 30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。 而方案的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案来进行设计。 整体电路框图：整体电路框图： 单元电路设计及元器件选择：单元电路设计及元器件选择： 单元电路设计：单元电路设计： 功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种； 若按照 输出级与负载的耦合方式， 甲乙类又可分为电容耦合 （OTL 耦合） 、 直接耦合 （OCL 电路）和变压器耦合三种。变压器耦合容易实现阻抗匹配，但体积大， 较笨重。 又 OCL

3、 电路电源输入要求较高，所以采用 OTL 电路。采用单电源的 OTL 电路不需 要变压器中间抽头，但需要在输出端接上大电容，且低频特性不如 OCL 好。根据 “虚短” 、 “虚断”的原理，利用电阻的比值，可求得电路所需的放大倍数，其中 可加入一个电位器替代反馈电阻，这样就能够实现电路放大倍数的调整。 因为功 率放大电路是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率，可以采取 OTL 电路来实现。为了提高转换功率，我们要对电路进行改善，这主要围绕功率 放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路， 因此要用到若干个电阻 电容来保护电路。OTL 电路会产生交越失真，为了消除这种失真，应当设置

4、合适 的静态工作点，使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态，这可 TDA2030 元器件和电源 元器件和接地 信号输 入 三 极 管 信 号 输 出 以通过加入两个二极管来实现，因为二极管具有单向导电性。 或者将两个有一定 对称性的 NPN 和 PNP 三极管的基极分别和 TDA2030 的两个电源输入端相连。 最后 在输出端，还要加一个大电容来保证电路的低频性良好。在接有感性负载扬声器 时还要加入一个电阻和一个电容来减少电路的自激振荡，确保高频稳定性。 元器件选择：元器件选择： 如下面的系统原理图所示，C2 为输入耦合电容，应选取较小的电解电容；R1、R 、R3 和 C7 的作用是组成运放 TDA2030 的输入偏置电路，取 R1=R2=R3，可计算 得 TDA2030 正向输入端的电压为 0.5VCC， 而电容 C7 的作用是可以稳定这个电位。 另外，R3 是为了防止输入信号被 C7 短接到地而设的。C6 是高频退耦电容，应选 用较小的陶瓷电容或独石电容；C3 是滤波电容，应选用较大的电解电容。C4、 R4、和 R1