功率放大器的设计与制作.doc

功率放大器的设计与制作（资料在邮箱：dianlu205@ 密码：205dianlu）用 TDA2030集成块设计一个功率放大器基本设计要求：1. 12V电源供电2. 频率响应：40Hz-14KHz3. 额定功率：大于 1W（失真小于 0.5%，R L=8Ω） 4. 效率大于：40%5. 输入灵敏度：小于 200mv6. 制作并测试 （测量方法参考实验指导书互补功率放大器 ）工作原理：参考电路（仅 供参考，如达不到参数请提供解决方案）C3 是 输 入 耦 合 电 容 ， R1， R6 是 TDA2030 同 相 输 入 端 偏 置 电 阻 R5、 R7决 定 了 该 电 路 交 流 负 反 馈 的 强 弱 及 闭 环 增 益 该 电 路 闭 环 增 益 为（ R5+R7） /R7=（ 4.7+150） /4.7=33 倍 ， C7 起 隔 直 流 作 用 ， 以 使 电 路 直 流为 100%负 反 馈 静 态 工 作 点 稳 定 性 好 C1、 C2 为 电 源 旁 路 电 容 ， 防 止 电 路产 生 自 激 振 荡 R4、 C6 用 以 在 电 路 接 有 感 性 负 载 扬 声 器 时 ， 保 证 高 频 稳 定性 。

保 护 二 极 管 防 止 输 出 电 压 峰 值 损 坏 集 成 块 TDA2030主要参考元器件元 件 名 称 数 量 备 注4.7K 1100K 3电 阻150K 11Ω 12W 电 阻8.2Ω 1 代 替 喇 叭小 电 位 器 22K 1 取 消电 解 电 容1μ F/25V1电 解 电 容22μ F/25V2电 解 电 容100μ F/25V1电 解 电 容220μ F/25V1电 容0.1μ F/63V 2二 极 管 1N4148 2IC TDA2030A 1单 面 覆 铜 板(PCB)60*70mm 1焊 锡 丝 100 cm 1插 针 6 测 试 用TDA2030A基 本 介 绍 ：引 脚 情 况 ： 1 脚 是 正 向 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 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 如 图 1 所 示 ， 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 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 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 （ 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 、 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、 8Ω 阻抗 时 能 够 输 出 16W 的 有 效 功 率 ， THD≤ 0.1%。

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 极 限 参 数 ：TDA2030 极 限 参 数参 数 名 称 极 限 值 单 位电 源 电 压 (Vs) ±18 V输 入 电 压 (Vin) Vs V差 分 输 入 电 压 (Vdi) ±15 V峰 值 输 出 电 流 (Io) 3.5 A耗 散 功 率 (Ptot)(Vdi) 20 W工 作 结 温 (Tj) -40-+150 ℃存 储 结 温 (Tstg) -40-+150 ℃注 意 事 项 ：[1].TDA2030A 具 有 负 载 泄 放 电 压 反 冲 保 护 电 路 ， 如 果 电 源 电 压 峰 值 电 压40V 的 话 ， 那 么 在 5 脚 与 电 源 之 间 必 须 插 入 LC 滤 波 器 ， 二 极 管 限 压 （ 5 脚因 为 任 何 原 因 产 生 了 高 压 ， 一 般 是 喇 叭 的 线 圈 电 感 作 用 ， 使 电 压 等 于 电 源 的电 压 ） 以 保 证 5 脚 上 的 脉 冲 串 维 持 在 规 定 的 幅 度 内 。

[2].热 保 护 ： 限 热 保 护 有 以 下 优 点 ， 能 够 容 易 承 受 输 出 的 过 载 （ 甚 至 是长 时 间 的 ） ， 或 者 环 境 温 度 超 过 时 均 起 保 护 作 用 [3].与 普 通 电 路 相 比 较 ， 散 热 片 可 以 有 更 小 的 安 全 系 数 万 一 结 温 超 过时 ， 也 不 会 对 器 件 有 所 损 害 ， 如 果 发 生 这 种 情 况 ， Po=（ 当 然 还 有 Ptot）和 Io 就 被 减 少 [4].印 刷 电 路 板 设 计 时 必 须 较 好 的 考 虑 地 线 与 输 出 的 去 耦 ， 因 为 这 些 线路 有 大 的 电 流 通 过 [5].装 配 时 散 热 片 与 之 间 不 需 要 绝 缘 ， 引 线 长 度 应 尽 可 能 短 ， 焊 接 温 度不 得 超 过 260℃ ， 12 秒 [6].虽 然 TDA2030A 所 需 的 元 件 很 少 ， 但 所 选 的 元 件 必 须 是 品 质 有 保 障的 元 件 思 考 题 ：1. 要 改 变 频 率 响 应 有 什 么 方 法 ？2. 要 改 变 额 定 功 率 有 什 么 方 法 ？3. 要 改 变 电 路 增 益 有 什 么 方 法 ？扩 展 设 计 一要 求 ：1. ±15V双电源供电 BTL音频功率放大器。

2. 频率响应：20Hz-15KHz3. 额定功率：大于 25W（失真小于 0.5%，R L=8Ω） 4. 效率大于：40%5. 制作并测试 （自己设计电路，可到实验室领两块 TDA2030 和大功率负载电阻，注意加散热片，测量方法参考实验指导书互补功率放大器） 扩 展 设 计 二要 求 ：1. 增加一前置放大器，要求有高低音调节，输入灵敏度：小于 10mv，并能与上面的功率放大器配合使用2. 制作并测试 （自己选择芯片，设计电路测量方法参考实验指导书互补功率放大器） 单电源同相交流电压放大器设计与制作（卓越班）用 uA741集成块设计一个同相电压放大器，设计要求：1. 放大倍数为 15，确定 RF2. 设计并制作测试 （测量方法参考实验指导书集成运放大器的应用 ）工作原理参考电路（仅 供参考，如达不到参数请提供改进方案）如图为 uA741构成的单电源供电的同相交流电压放大器，其中，电阻 R1、R 2为偏置电阻，用来设置放大器的静态工作点为获得最大动态范围，通常使同相端的静态工作点 V+= VCC，即21CVR2121取 R1=R2 4/AFV该放大器的输入阻抗高也不需要调零UA741基 本 介 绍 ：uA741M，uA741I，uA741C（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。

这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位uA741M，uA741I，uA741C 芯片引脚和工作说明：1和 5为偏置(调零端)，2 为正向输入端，3 为反向输入端，4 接地，6 为输出，7接电源 8 空脚元件清单名称 规格、型号 数量 备注电阻 1/4W 10K 3 R1、R 2、R 4100K 2 R3、150K 12K 1 R6电解电容 25V 10uF 3 C１ 、Ｃ ２ 、Ｃ３集成电路 uA741 1集成电路插座 8孔 1单面覆铜板 60*70mm 1焊锡丝 100 cm 1插针 6 测试用思考题：1. 要改变放大倍数有什么方法？2. 要改变最大输出幅度有什么方法？TDA2030 功放板电路板尺寸：91mm×61mm采用两块 TDA2030A 功放集成块，经典电路设计，双声道输出，带音量调节电位器和散热器参考电路图：。