《數(shù)控音量調(diào)節(jié)集成音頻功率放大器 課程設(shè)計(jì)報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)控音量調(diào)節(jié)集成音頻功率放大器 課程設(shè)計(jì)報(bào)告（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、廣西民族大學(xué) 本科綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目：數(shù)控音量調(diào)節(jié)集成音頻功率放大器 學(xué)院（系）： 信息肯學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) ： 自動(dòng)化 年級(jí)班級(jí) ： 11自動(dòng)化1班 學(xué) 號(hào) ： 111263010402 學(xué)生姓名 ： 梁陳世 指導(dǎo)教師 ： 覃 曉 1 前言32 原理33 電路設(shè)計(jì)53.1 技術(shù)指標(biāo)53.2 方案論證53.2.1 芯片選擇53.3工作方式選擇63.3.1功率放大器的設(shè)計(jì)與計(jì)算73.3.2單電源供電OTL音頻功率放大器工作原理73.3.3雙電源供電BTL音頻功率放大器工作原理84、硬件設(shè)計(jì)94.1功率放大器94.2數(shù)控音量調(diào)節(jié)電路104.2.1 CD4051八路模擬開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)114.2.2

2、 CD4516八進(jìn)制設(shè)計(jì)144.2.3計(jì)數(shù)脈沖164.2.4計(jì)數(shù)脈沖與CD4516相連1843電源設(shè)計(jì)184.3.1 功放電源194.3.2 數(shù)控電源204.4 散熱設(shè)計(jì)215、電路制作與調(diào)試215.1電路元件的選取215.2電路的焊接215.3調(diào)試與參數(shù)設(shè)置245.4 數(shù)控音量集成音頻功率放大器的測(cè)試基本內(nèi)容：265.5數(shù)據(jù)紀(jì)錄與處理276、心得體會(huì)29參考文獻(xiàn)：30數(shù)控音量調(diào)節(jié)集成音頻功率放大器1、前言：本設(shè)計(jì)采用TDA2030作為功放芯片，采用OCL電路供電，用按鈕開(kāi)關(guān)作為CD4516的計(jì)數(shù)脈沖，作為計(jì)數(shù)器的輸入，然后計(jì)數(shù)器的低三位輸出控制八路模擬開(kāi)關(guān)CD4051，選擇不同的衰減倍數(shù)，達(dá)

3、到對(duì)電平的控制，將音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)八個(gè)電阻組成的衰減網(wǎng)絡(luò)，輸入給TDA2030功放芯片，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的放大，通過(guò)一個(gè)阻抗為8.3的喇叭表現(xiàn)出來(lái)。關(guān)鍵詞：TDA2030功放芯片、衰減式音調(diào)、電壓增益、功率增益。2、原理：我們熟悉的集成功放有TDA2030A、LM1875、TDA1514等，其中TDA1514外圍電路較復(fù)雜，且容易自激。LM1875外圍電路簡(jiǎn)單，電路成熟，低頻特性好，保護(hù)功能齊全，但是高頻特性較差（BW70KHz）。TDA2030A上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真??；輸出功率大，而保護(hù)性能以較完善；外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便；頻帶寬BW（10140KHz），缺點(diǎn)是低頻特性欠缺。綜合題目要求，選用T

4、DA2030A 作功放。 本設(shè)計(jì)功率放大器選用集成功放TDA2030A，采用雙電源OCL電路，原理圖如圖1所示。C1 為信號(hào)耦合電容，R3為輸入接地電阻，防止輸入開(kāi)路時(shí)引入感應(yīng)噪聲。 R1、R2組成反饋網(wǎng)絡(luò)，C2為直流負(fù)反饋電容，以使電路直流為100%負(fù)反饋。靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定性好。 D1、D2為保護(hù)二極管。 R4和C3 組成輸出退耦電路，防止功放產(chǎn)生高頻自激。 C4、C5、C6、C7是電源退耦電容。 4個(gè) 1N4004組成全橋整理電路，防止正負(fù)電源誤接。RW電位器可以實(shí)現(xiàn)輸入衰減，可作音量調(diào)節(jié)用。圖2數(shù)控音量調(diào)節(jié)集成音頻功率放大器原理圖框3、電路設(shè)計(jì)3.1技術(shù)指標(biāo)1、在音頻信號(hào)處輸入正弦波輸入電

5、壓幅度800mV，等效負(fù)載電阻 RL滿足： （1）額定功率輸出功率：POR10W； （2）頻率響應(yīng)：BW20Hz 100kHz（3dB） （3）在 POR 和BW內(nèi)非線性失真系數(shù)：1 (10W,30Hz20kHz）； （4）在 POR 下的效率55%； 2、數(shù)控音量調(diào)節(jié)部分盡量能多檔位。 3、電源穩(wěn)壓部分不要自制，但要求必須有整流濾波電路。 3.2方案論證3.2.1芯片選擇我們熟悉的集成功放有TDA2030A、LM1875、TDA1514等，其中TDA1514外圍電路較復(fù)雜，且容易自激。LM1875外圍電路簡(jiǎn)單，電路成熟，低頻特性好，保護(hù)功能齊全，但是高頻特性較差（BW70KHz）。TDA20

6、30A上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真?。惠敵龉β蚀?，而保護(hù)性能以較完善；外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便；頻帶寬BW（10140KHz），缺點(diǎn)是低頻特性欠缺。綜合題目要求，選用TDA2030A作功放。TDA 2030 是一塊性能十分優(yōu)良的功率放大集成電路，其主要特點(diǎn)是上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真小，在目前流行的數(shù)十種功率放大集成電路中，規(guī)定瞬態(tài)互調(diào)失真指標(biāo)的僅有包括TDA 2030 在內(nèi)的幾種。我們知道，瞬態(tài)互調(diào)失真是決定放大器品質(zhì)的重要因素，該集成功放的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。 TDA2030 集成電路的另一特點(diǎn)是輸出功率大，而保護(hù)性能以較完善。根據(jù)掌握的資料，在各國(guó)生產(chǎn)的單片集成電路中，輸出功率最大的不過(guò)20W，而TD

7、A 2030的輸出功率卻能達(dá)18W，若使用兩塊電路組成BTL電路，輸出功率可增至35W。另一方面，大功率集成塊由于所用電源電壓高、輸出電流大，在使用中稍有不慎往往致使損壞。然而在TDA 2030集成電路中，設(shè)計(jì)了較為完善的保護(hù)電路，一旦輸出電流過(guò)大或管殼過(guò)熱，集成塊能自動(dòng)地減流或截止，使自己得到保護(hù)（當(dāng)然這保護(hù)是有條件的，我們決不能因?yàn)橛斜Ｗo(hù)功能而不適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行使用）。TDA2030 集成電路的第三個(gè)特點(diǎn)是外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便。在現(xiàn)有的各種功率集成電路中，它的管腳屬于最少的一類，總共才5端，外型如同塑封大功率管，這就給使用帶來(lái)不少方便。TDA2030 在電源電壓14V，負(fù)載電阻為4時(shí)輸出14瓦

8、功率（失真度05）；在電源電壓 16V，負(fù)載電阻為4時(shí)輸出18瓦功率（失真度05）。該電路由于價(jià)廉質(zhì)優(yōu)，使用方便，并正在越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種款式收錄機(jī)和高保真立體聲設(shè)備中。3.3工作方式選擇3.3.1功率放大器的設(shè)計(jì)與計(jì)算本設(shè)計(jì)功率放大器選用集成功放TDA2030A，采用雙電源OCL電路，原理圖如圖1所示。TDA2030A開(kāi)環(huán)增益為90dB，即放大倍數(shù)A=32000。因?yàn)橐筝敵龅?電阻負(fù)載上的功率POR10W，而加上功率管管壓降2V，則 V= +2=12.65+2=14.65V取電源電壓為15V。 所以計(jì)算效率為 輸出最大不失真電壓=12.65V，故 =32則功率電壓增益取30dB優(yōu)缺點(diǎn)：

9、優(yōu)點(diǎn)是省去體積較大的輸出電容，頻率特性好，缺點(diǎn)是需要雙電源供電，對(duì)電源的要求稍高。3.3.2單電源供電OTL音頻功率放大器工作原理電路圖優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是可以使用單電源供電，是電池供電的首選電路。缺點(diǎn)是需要通過(guò)體積較大電解電容作為輸出耦合。3.3.3雙電源供電BTL音頻功率放大器工作原理用兩塊TDA2030 組成如圖3所示的BTL功放電路，TDA 2030（1）為同相放大器，輸入信號(hào)Vin通過(guò)交流耦合電容C1饋入同相輸入端腳，交流閉環(huán)增益為KVC1R3 / R2R3 / R230dB。R3 同時(shí)又使電路構(gòu)成直流全閉環(huán)組態(tài)，確保電路直流工作點(diǎn)穩(wěn)定。TDA2030（2）為反相放大器，它的輸入信號(hào)是由T

10、DA 2030（1）輸出端的U01 經(jīng)R5、R7分壓器衰減后取得的，并經(jīng)電容C6后饋給反相輸入端腳，它的交流閉環(huán)增益KVCR9 / R7/R5R9/R730dB。由R9R5，所以TDA 2030（1）與TDA 2030（2）的兩個(gè)輸出信號(hào)U01 和U02 應(yīng)該是幅度相等相位相反的，即： U01UinR3 / R2 U02U01R9 / R5 R5 U02 U01 因此在揚(yáng)聲器上得到的交流電壓應(yīng)為： Vo U01 （U02） 2U01 2U02原理圖：優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是無(wú)論使用單電源還是雙電源供電都不需要輸出電容，理想輸出功率是單個(gè)OCL電路的4倍。優(yōu)點(diǎn)是功率做得更大，缺點(diǎn)是電路比較復(fù)雜。4、硬件設(shè)

11、計(jì)4.1功率放大器TDA2030是德律風(fēng)根生產(chǎn)的音頻功放電路，采用V型5 腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。如圖6所示，按引腳的形狀引可分為H型和V型。該集成電路廣泛應(yīng)用于汽車立體聲收錄音機(jī)、中功率音響設(shè)備，具有體積小、輸出功率大、失真小等特點(diǎn)。并具有內(nèi)部保護(hù)電路。意大利SGS公司、美國(guó)RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同類產(chǎn)品生產(chǎn)，雖然其內(nèi)部電路略有差異，但引出腳位置及功能均相同，可以互換。 圖6 TDA2030芯片的引腳圖4.2數(shù)控音量調(diào)節(jié)電路本電路采用可利用一按鈕開(kāi)關(guān)產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖，作為計(jì)數(shù)器CD4516的輸入。CD4516 （CD4510）為一單時(shí)鐘可逆十六進(jìn)制（十進(jìn)制）計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器

12、的低三位輸出控制八路模擬開(kāi)關(guān)CD4051，選擇不同的衰減倍數(shù)，達(dá)到對(duì)信號(hào)電平的控制。同時(shí)計(jì)數(shù)器輸出經(jīng)74LS248譯碼后直接驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管做音量檔位顯示。4.2.1、CD4051八路模擬開(kāi)關(guān)芯片簡(jiǎn)介：如圖8，CD4051是單8通道數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)，有A、B和C三個(gè)二進(jìn)制控制輸入端以及INH共4個(gè)輸入，具有低導(dǎo)通阻抗和很低的截止漏電流。幅值為4.520V的數(shù)字信號(hào)可控制峰值至20V的模擬信號(hào)。例如，若VDD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，則05V的數(shù)字信號(hào)可控制-13.54.5V的模擬信號(hào)。這些開(kāi)關(guān)電路在整個(gè)VDD-VSS和VDD-VEE電源范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制信號(hào)的

13、邏輯狀態(tài)無(wú)關(guān)。當(dāng)INH輸入端=“1”時(shí)，所有的通道截止。只有當(dāng)INH=0時(shí)，三位二進(jìn)制信號(hào)才可以選通8通道中的一個(gè)通道，連接該輸入端至輸出。其中VEE可以接負(fù)電壓，也可以接地。當(dāng)輸入電壓有負(fù)值時(shí)，VEE必須接負(fù)電壓，其他時(shí)候可以接地。 圖8 CD4051芯片引腳圖 控制端輸入不同的電位，對(duì)應(yīng)的通道不同，從而實(shí)現(xiàn)八路模擬開(kāi)關(guān)的功能，如圖9是每個(gè)通道對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)。如圖9是由電阻和芯片組成的衰減網(wǎng)絡(luò)，左邊八個(gè)電阻起到分壓作用，在相同的輸入電壓狀況下，前置電阻越大，分壓越大，從而衰減越多，從而實(shí)現(xiàn)音頻檔位的控制。如表1，是每個(gè)檔位對(duì)應(yīng)的音量大小。 圖9 CD4051控制端輸入狀態(tài)對(duì)應(yīng)的接通通道圖 圖

14、10 電阻衰減網(wǎng)絡(luò)CBA=000, Vo1=R10/(R1+R10)Vi CBA=001, Vo1=R10/(R2+R10)Vi表1 衰減網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)電阻對(duì)應(yīng)的檔位電阻對(duì)應(yīng)的檔位R1 390K1檔 最小（無(wú)聲音）R2 100K2檔R3 51K3檔R4 30K4檔R5 10K5檔R7 1K6檔R8 1007檔R9 4.78檔 最大選擇合適的電阻衰減網(wǎng)絡(luò)，使音量變化明顯。4.2.2、CD4516計(jì)數(shù) CD4516是一個(gè)十六進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，工作電壓+5V。在本次設(shè)計(jì)中，芯片16腳VDD接+5V，8腳VSS接地。由于我們只需要利用到八進(jìn)制的計(jì)數(shù)器功能，所以，把計(jì)數(shù)器的2腳（Q3）懸空，相當(dāng)于只取后三位（八

15、進(jìn)制），如圖12，按照Q3Q2Q1Q0順序排的主循環(huán)狀態(tài)圖，我么不看Q3，只看Q2Q1Q0，就是一個(gè)八進(jìn)制的循環(huán)狀態(tài)圖。 圖11 CD4516引腳圖0000000100100011110101000101011011110111100011101001110010111010圖12 CD4516主循環(huán)狀態(tài)圖 如圖13 芯片狀態(tài)圖，P0、P1、P2、P3預(yù)置輸入端，在PE上升沿有效。U/D加減設(shè)置端，1位加，0位減。CLK時(shí)鐘端，上升沿有效；RST復(fù)位端，高電平復(fù)位 ；Q0、Q1、Q2、Q3十六進(jìn)制輸出端；CIN低端進(jìn)位；COUT加減到輸出端。 圖13 CD4516狀態(tài)圖P0、P1、P2、P3

16、預(yù)置輸入端，在PE 上升沿有效。U/D 加減設(shè)置端，1位加，0位減。CLK時(shí)鐘端，上升沿有效；RST 復(fù)位端，高電平復(fù)位 ；Q0、Q1、Q2、Q3 十六進(jìn)制輸出端；CIN 低端進(jìn)位；COUT 加減到輸出端；按功能表，預(yù)置功能沒(méi)有使用，P0P1P2P3P4 懸空、接高低電平都可，計(jì)數(shù)情況下 PE 要接高電平，CI接低電平，CLK輸入脈沖。JP4 跳帽接到U/D,用來(lái)設(shè)置音量遞增或遞減調(diào)節(jié)方向。CD4051 模擬開(kāi)關(guān)有八路開(kāi)關(guān)，CD4516 要設(shè)置成八進(jìn)制（需要提供 000-111 或 111-000 的計(jì)數(shù)），只需要連接輸出Q2Q1Q0低三位到CD4051的CBA即可（不必反饋清零，RST直接接

17、0）。4.2.3、計(jì)數(shù)脈沖 CD4516的CLK在上升沿計(jì)數(shù)，CLK計(jì)數(shù)脈沖由按鍵上拉電阻產(chǎn)生，如圖12所示。通常的按鍵所用開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān),當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開(kāi)、閉合時(shí),電壓信號(hào)模型如圖 13。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用,一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通,在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一下子斷開(kāi)。因而在閉合及斷開(kāi)的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)。抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定,一般為5ms10ms。這是一個(gè)很重要的時(shí)間參數(shù),在很多場(chǎng)合都要用到。 按鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間的長(zhǎng)短則是由操作人員的按鍵動(dòng)作決定的,一般為零點(diǎn)幾秒至數(shù)秒。 鍵抖動(dòng)會(huì)引起一次按鍵被誤讀多次。為確保 CPU 對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理,必須去除鍵抖動(dòng)

18、。在鍵閉合穩(wěn)定時(shí)讀取鍵的狀態(tài),并且必須判別到鍵釋放穩(wěn)定后再作處理。按鍵的抖動(dòng),可用硬件或軟件兩種方法。硬件消抖：在鍵數(shù)較少時(shí)可用硬件方法消除鍵抖動(dòng)。下圖所示的RS觸發(fā)器為常用的硬件去抖。 圖 13中兩個(gè)“與非”門(mén)構(gòu)成一個(gè)RS 觸發(fā)器。當(dāng)按鍵未按下時(shí),輸出為1;當(dāng)鍵按下時(shí),輸出為0。 此時(shí)即使用按鍵的機(jī)械性能,使按鍵因彈性抖動(dòng)而產(chǎn)生瞬時(shí)斷開(kāi)（抖動(dòng)跳開(kāi) B）,中要按鍵不返回原始狀態(tài)A,雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不改變,輸出保持為0,不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。也就是說(shuō),即使B點(diǎn)的電壓波形是抖動(dòng)的,但經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后,其輸出為正規(guī)的矩形波。這一點(diǎn)通過(guò)分析RS 觸發(fā)器的工作過(guò)程很容易得到驗(yàn)證。另一種硬件消抖的方法利用電

19、容的放電延時(shí)，采用并聯(lián)電容法，也可以實(shí)現(xiàn)硬件消抖，如圖14所示。4.2.4、計(jì)數(shù)脈沖與CD4516相連4.3、電源設(shè)計(jì)4.3.1 功放電源功放部分電源由220V 經(jīng)雙12V變壓器降壓，過(guò)整流橋整流，電容濾波，輸出Vcc15V。 理論上，整流橋出來(lái)的負(fù)載電壓VL應(yīng)滿足15V以上，才能保證芯片正常工作。故變壓器變壓后的有效電壓應(yīng)該是： 直流電流為 輸出功率：整流橋中四個(gè)二極管，兩兩輪流導(dǎo)通，所以流經(jīng)每個(gè)二極管的平均電流是 整流橋內(nèi)的二極管承受的最大反向電壓為： 但是，實(shí)際上，經(jīng)過(guò)電容濾波電路后， 所以，負(fù)載上的電壓 負(fù)載上的電流 負(fù)載上的功率： 整流橋上的二極管的平均電流是： 整流橋內(nèi)的二極管承受

20、的最大反向電壓為： 整流橋的內(nèi)部二極管的擊穿電壓要高于17.67V，最好是20V以上，比如IN4007和IN4001。在濾波電容的選擇上，我們選擇一個(gè)較大的2200uF的電解電容和一個(gè)0.1uF的104瓷片電容，可以分別濾掉不同頻率的交流信號(hào)。考慮到功率要足夠，實(shí)際生活中，變壓器輸出電壓都比額定輸出電壓高一點(diǎn)，TDA2030用的是雙電源OCL供電。所以我們選擇的變壓器是雙12V40W的變壓器。 4.3.2 數(shù)控電源音量調(diào)節(jié)采用5V直流穩(wěn)壓電源，用三端穩(wěn)壓集成塊7805。7805的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是36V，最低輸入電壓為輸出電壓的3-4V以上。引腳如圖16，1腳輸入，2腳接地，3腳輸出。

21、在電路中的放置如圖17，由于穩(wěn)壓芯片遠(yuǎn)離整流橋的濾波電容，所以為了避免會(huì)有交流電出現(xiàn)，加上兩個(gè)電容C1和C9，去除交流成分。C10和C11是為了防止電路的瞬態(tài)響應(yīng)，改善電路的穩(wěn)定性。LED燈顯示穩(wěn)壓芯片是否開(kāi)始工作。4.4 散熱設(shè)計(jì) TDA功放芯片工作時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，所以必須得安裝散熱片，本設(shè)計(jì)中是利用散熱效果較好的鋁合金散熱片，7.5*2*4.5cm的規(guī)格。由于數(shù)控模塊電路功率不大，7805穩(wěn)壓芯片工作時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生太大的熱量，可以考慮不安裝散熱片，鑒于安全性，本設(shè)計(jì)安裝了一個(gè)小型的散熱片。5、電路制作與調(diào)試5.1 電路元件的選取本電路采用TDA2030、CD4516、CD4051、78

22、05等芯片，采用橋堆、電阻、電容、開(kāi)關(guān)等普通品。電路板用銅板制作。5.2 電路的焊接用PROTEL畫(huà)原理圖，再按照原理圖PCB板并制作PCB板，再按PCB圖焊接元件。 功放PCB 數(shù)控PCB5.3 調(diào)試與參數(shù)設(shè)置調(diào)試：1、對(duì)照原理圖，檢查各個(gè)元器件的引腳是否接對(duì)了，不對(duì)的修改好。2、測(cè)量變壓器輸出電壓是否低于14V，高于14V會(huì)造成2030工作狀態(tài)不穩(wěn)定。3、通電時(shí)，用手摸住TDA2030，觀察TDA2030，如芯片迅速發(fā)燙則立即關(guān)斷電源，排除故障。4、功放模塊不發(fā)燙狀況下，測(cè)量整流橋出來(lái)的正負(fù)電壓是否正常，偏低或偏高都要斷電檢查，到底是變壓器不合格還是電路的問(wèn)題。5、連接音箱前先測(cè)量下TDA

23、2030輸出端的直流電壓，正常應(yīng)該很小（接近0）；如直流電壓輸出很大則不要接入音箱，排除故障后才能接。為了以防萬(wàn)一，我們可以在音箱的線路上串聯(lián)一個(gè)大電容，把直流成分濾掉。6、正負(fù)電源千萬(wàn)不能接反；7、TDA2030芯片引腳很容易斷，安裝時(shí)請(qǐng)注意。8、功放模塊正常工作后，拔掉數(shù)控模塊的4516和4051芯片，給數(shù)控模塊供電，通電時(shí)候用手摸住7805，如果快速發(fā)燙，馬上斷電排除故障。9、故障排除后，用萬(wàn)用表測(cè)量7805輸出電壓是否是5V，或者接近5V。測(cè)量4516和4051芯片的16腳和8腳，看電壓是否是5V。如果不是，檢查電路，排除故障。PCB參數(shù)設(shè)置1、 數(shù)控音量調(diào)節(jié)電路部分和集成功放部分要求

24、分別做到 2 塊獨(dú)立的 PCB 板（大小為 10cm*10cm）上，注意留出它們之間的連接頭。2、變壓器的封裝是大3P插頭。 3、集成功放部分請(qǐng)注意： 散熱問(wèn)題設(shè)計(jì)，PCB 注意留出散熱片安裝位置； TDA2030的反面是和負(fù)電壓連通的，可以不加絕緣片，但要注意不要碰到了“地”。 此部分電流較大，請(qǐng)適當(dāng)加粗銅線； 喇叭輸出、音頻信號(hào)輸入、變壓器電源輸入不要靠得太近。 4、為了制作和焊接時(shí)候方便，一般要求焊盤(pán)直徑2.5mm，銅線1.5mm。 （能大就盡量大，以免斷線打飛）直徑可以3mm 5、制作PCB 時(shí)請(qǐng)注意元件封裝要跟實(shí)際元器件相符合。 6、接口安排5.4 數(shù)控音量調(diào)節(jié)集成音頻功率放大器的測(cè)

25、試基本內(nèi)容注意：直流電源電壓15V，負(fù)載電阻為8.2。將數(shù)控音量調(diào)節(jié)調(diào)到最大輸入的情況。 只測(cè)試功放板，數(shù)控板不接。1、直流檔測(cè)量TDA2030A的3、5腳電源電壓Vcc= Vdd= Vo= 2、測(cè)量輸出電壓放大倍數(shù)Au，測(cè)試條件：接入負(fù)載電阻8，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)1KH，用示波器觀察輸出信號(hào)，幅度最大不失真輸出，交流檔測(cè)量并紀(jì)錄輸入電壓（1uF電容左邊）、輸出電壓，計(jì)算放大倍數(shù)。Vi= Vo= Au=3、測(cè)量上、下限頻率fh和fL，測(cè)試條件：步驟2基礎(chǔ)上，輸入信號(hào)幅度不變，示波器觀察輸出信號(hào)，增大加大輸入信號(hào)頻率，當(dāng)輸出信號(hào)峰值下降到步驟2峰值的0.707倍時(shí)（步驟2輸出電壓0.707Vo），此時(shí)

26、的頻率即為上限頻率fh；減小輸入信號(hào)頻率，同樣當(dāng)輸出信號(hào)下降到步驟2峰值的0.707倍時(shí)（步驟2輸出電壓0.707Vo），此時(shí)的頻率即為下限頻率fL。 fh= fL=4、效率計(jì)算由步驟1、2，計(jì)算效率。5.5 數(shù)據(jù)記錄與處理負(fù)載電阻為8.3。將數(shù)控音量調(diào)節(jié)調(diào)到最大輸入的情況。1測(cè)量輸出電壓放大倍數(shù)Au。 測(cè)試條件：調(diào)節(jié)輸入信號(hào)1KH，幅度最大不失真輸出，記錄錄輸入電壓、輸出電壓，填入表2，計(jì)算放大倍數(shù)。 公式：放大倍數(shù)Au=Vom / |Vi| 電壓增益Av=20lg|Au|dB 表2 測(cè)量輸出電壓倍數(shù) 輸入電壓Vi196mv輸出電壓Vom5.1V放大倍數(shù)Au26電壓增益Av28dB 把測(cè)量值

27、經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，電壓增益Av為28dB，基本達(dá)到預(yù)期，滿足實(shí)驗(yàn)要求，數(shù)據(jù)屬于正常。2測(cè)量上、下限頻率fH和fL。 測(cè)試條件：步驟1：輸入信號(hào)幅度不變，加大輸入信號(hào)頻率，當(dāng)輸出信號(hào)下降到步驟1輸出電壓的0.707時(shí)，此時(shí)的頻率即為上限頻率fH；減小輸入信號(hào)頻率，當(dāng)輸出信號(hào)下降到步驟1輸出電壓的0.707時(shí)，此時(shí)的頻率即為下限頻率fH。并將數(shù)據(jù)填入表3。公式：通頻帶BW=fH-fL表3 測(cè)量上、下限頻率上限頻率fH下限頻率fH9.5KHz2.0Hz 經(jīng)過(guò)測(cè)量，通頻帶為2.0Hz9.5KHz,在誤差允許范圍內(nèi)，基本滿足任務(wù)要求。3效率測(cè)試 測(cè)量TDA2030直流電源電壓，計(jì)算效率。如表4表4 效率測(cè)試

28、電源正電壓電源負(fù)電壓平均電壓18.07V-18.0618.06V計(jì)算：要求輸出到8.3電阻負(fù)載上的功率POR10W，測(cè)量得電源電壓為18.06V。 計(jì)算效率為滿足任務(wù)要求的55%。 6、心得體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)是上大學(xué)的第一次課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中的每一步的成功都有無(wú)法言語(yǔ)的激動(dòng)，為了檢查電路我們可以廢寢忘食的留在實(shí)驗(yàn)室，彼此幫助相互學(xué)習(xí)。本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程前期比較輕松，后期做PCB圖時(shí)候出現(xiàn)不少問(wèn)題，不合理的安排極容易產(chǎn)生飛線。功放模塊中芯片2030，我們給它1腳接一個(gè)接地電阻，防止開(kāi)路時(shí)候引入感應(yīng)噪聲。4腳接個(gè)電阻和電容組成退耦電路，可以有效避免高頻自激。 在把整流橋接入電路時(shí)候，需要用萬(wàn)用表測(cè)

29、量，確定后正負(fù)后才能接入電路，不能只看元器件上標(biāo)志的“+”號(hào)，不少“+”都是標(biāo)歪掉的，很難區(qū)分。 變壓器電壓不能超過(guò)14V，否則，經(jīng)過(guò)整流后，電壓會(huì)增加到2030不能正常工作的地步。 在制作PCB圖時(shí)候，要盡量避免90度以及低于90度的拐角，以免引起尖端放電。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，理解了一個(gè)電子產(chǎn)品從構(gòu)思到做出來(lái)的基本流程。并且鞏固了模電，數(shù)電，protel制圖的知識(shí)，學(xué)會(huì)了焊接的技巧，調(diào)試技巧，以及做板的基本方法。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)是我明白了動(dòng)手能力的重要性，以及自己思考問(wèn)題的重要性，自己可以親手做出來(lái)一個(gè)數(shù)控功放挺有成就感的。同時(shí)，非常感謝老師對(duì)我們的耐心及細(xì)心指導(dǎo)。7、參考文獻(xiàn)1、集成音頻功率放大器電路原理圖2、集成音頻功率放大器電路PCB圖3、數(shù)控音量調(diào)節(jié)電路原理圖4、數(shù)控音量調(diào)節(jié)電路PCB圖5、TDA2030資料6、7805芯片資料7、CD4051芯片資料8、電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分 第五版 康華光主編9、電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 第五版 康華光主編30