選修課電子設(shè)計

1、作業(yè)報告姓名：班級指導(dǎo)老師： 時間：2013-01-03一、音頻放大器的設(shè)計（一）設(shè)計要求（二）設(shè)計過程（三）雙電源音頻功率放大器PCB圖二、電路制作與調(diào)試（一）利用PCB制作電路板（二）裝配與調(diào)試：三、電路圖的繪制與制板中應(yīng)注意的問題（一）Sch原理圖應(yīng)注意常見問題（二）PCB設(shè)計中應(yīng)注意的問題（三）焊盤應(yīng)注意的常見問題四、總結(jié)一、設(shè)計：1. 擬定總體方案： 甲類功放的主要優(yōu)點就是電路簡單易行，非線性失真小，適用于小功率的線性音頻放大器，現(xiàn)在甲類功放主要用在高檔功放產(chǎn)品中。而乙類功放與甲類功放最主要的不同點就是靜態(tài)電流小，因此無信號時消耗功率小，可獲得較高的效率；但是，乙類功放在工作時，由于

2、兩只晶體管交替導(dǎo)通與截止，因而，在兩管輸出信號波形的銜接處，會產(chǎn)生交越失真；而且功放管在從反偏到零偏再轉(zhuǎn)為正偏轉(zhuǎn)換時，隨著信號頻率升高，輸出信號就會在時間上延遲，出現(xiàn)所謂的開關(guān)轉(zhuǎn)換失真。因此，在實際Hi-Fi高保真放音系統(tǒng)中，一般不采用乙類功放，而采用線性失真小的甲類功放或甲乙類功放。甲乙類功放是通過改變偏置的方法來減少交越失真，它將甲類功放的高保真度與乙類功放折衷，從而在一定程度上解決了上述效率高與失真大之間的矛盾。而且甲乙類功放的效率可達(dá)到78.5% ，故本次設(shè)計采用甲乙類功放。前置放大級音調(diào)控制級功率放大級自制穩(wěn)壓電源負(fù)載2. 單元電路的設(shè)計（1）前置放大級 電路形式的選擇由于信號遠(yuǎn)輸入

3、的信號幅度較小。不足以推動以后的功放電路。因此要用電壓放大電路對信號輸入的音頻信號電壓進(jìn)行放大，對于信號源，其負(fù)載約為47K，所以選用電壓串聯(lián)負(fù)反饋方式的同相比例放大器，它可以使輸入電阻增大，輸出電阻減小，且輸入輸出電壓同相。（二）雙電源音頻功率放大器原理圖 利用protel 99軟件畫出雙電源音頻功率放大器原理圖： 而音頻功率放大器的典型應(yīng)用電路分為兩種：一種為單電源供電，另一種為雙電源供電。本設(shè)計用雙電源法，設(shè)計電路圖如下：（三）雙電源音頻功率放大器PCB圖 在電路原理圖的基礎(chǔ)上，繪制PCB圖如下： 三、電路制作與調(diào)試 （一）利用PCB制作電路板 由于此圖較簡單，在實驗室我們能很快制作出電

4、路板，下面我將制作電路板的詳細(xì)過程列舉出來：v 第1步：利用一個能生成圖像的軟件生成一些圖像文件，比如用低版本的PROTEL組織SCH， 再利用網(wǎng)絡(luò)表生成相應(yīng)PCB圖（不會PROTEL 的話，甚至是WINDOWS的畫筆程序也行)，以備打印。v 第2步：將PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上（所謂的熱轉(zhuǎn)印紙就是不干膠紙的黃色底襯?。?。=現(xiàn)在有這樣的專門買的紙張。v 第3步：將打印好PCB的轉(zhuǎn)印紙平鋪在覆銅板上，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)印。v 第4步：用熱轉(zhuǎn)印機加溫（要很熱）將轉(zhuǎn)印紙上黑色塑料粉壓在覆銅板上形成高精度的抗腐層。v 第5步：轉(zhuǎn)印機加溫加壓成功轉(zhuǎn)印后的效果！若你經(jīng)常搞，熟練了，很容易成功。 v 第6步：準(zhǔn)備好三氯化

5、鐵溶液進(jìn)行腐蝕。v 第7步：效果還不錯吧！注意不要腐蝕過度，腐蝕結(jié)束，準(zhǔn)備焊接。v 第8步：清理出焊盤部分，剩下的部分用于阻焊。v 第9步：安裝所需預(yù)定原件并焊接好。v 第10步：測試以驗證其正確性。 通過上面的方法能容易的得到我們所需要的電路板，但是焊接完的電路成品的效果好壞取決于電路原理圖設(shè)計的好壞以及制作出的電路板的好壞。 （二）裝配與調(diào)試：工具準(zhǔn)備：20W電烙鐵一把，萬用電表一個，尖嘴鉗一把，螺絲刀一把，焊錫絲和松香水若干。焊接：焊接時先焊接跳線，再焊接電阻，再焊電容，再焊整流管，再焊電位器。四、電路圖的繪制與制板中應(yīng)注意的問題（一）Sch原理圖應(yīng)注意常見問題1零件描述和零件標(biāo)識有什么

6、區(qū)別？零件描述（Library Reference）是零件在零件庫里的名稱，將外形和引腳功能相同的零件取的一個通用名稱；零件標(biāo)識是電路圖里用戶根據(jù)需要自行設(shè)計的名稱，當(dāng)然也不能隨意亂取。一般情況下可以統(tǒng)稱為零件名稱，而不必細(xì)分。2零件屬性對話框中的Part Fields和Read Only Fields有什么用？零件屬性對話框中的Part Fields有兩個作用，對于一般零件可以在這些設(shè)置中標(biāo)注零件的參數(shù)；對于仿真零件可以在這些設(shè)置中設(shè)置有關(guān)仿真的模型參數(shù)。 Read Only Fields一般用于仿真零件中的仿真模型的定義。3如何直接更換零件？在要更換的零件上雙擊，在彈出的零件屬性對話框中的

7、Lib Ref中輸入新的零件描述，點擊OK按鈕即可完成零件的直接更換。 4如何設(shè)置常用零件的默認(rèn)零件封裝？可以用零件庫編輯器打開要修改的零件，在零件描述（Description）對話框中Designator標(biāo)簽頁里的Part Foot Print 1中輸入零件封裝名。此零件封裝名即是該零件的默認(rèn)零件封裝。5如何直接從原理圖切換到PCB設(shè)計？點擊菜單DesignUpdate PCB命令，即可實現(xiàn)原理圖到PCB設(shè)計的自動切換。但要注意打開需要切換的PCB圖，將其他無關(guān)的PCB圖關(guān)閉，否則會出現(xiàn)意想不到的問題。6如何批量修改零件屬性？點擊零件屬性對話框中的Globe按鈕，在整體修改對話框中可以設(shè)置整

8、體修改選項，在Copy Attributes中輸入有關(guān)替換設(shè)置，如A*B*則將A開頭的標(biāo)識符改成以B開頭的標(biāo)識符號。 7系統(tǒng)不能識別零件庫怎么辦？系統(tǒng)不能識別零件庫可以試一下以下解決方法：將打印機驅(qū)動程序重新安裝一遍，如果沒有打印機話，可以隨便安裝一個打印機驅(qū)動程序；有時候安裝一些軟件后也會造成系統(tǒng)不能識別零件庫，那樣的話可以重新安裝Protel程序。 8原理圖無法打印怎么辦？原理圖無法打印可以按以下辦法解決：修改默認(rèn)打印機；察看打印機的打印紙設(shè)置是否是合適；打印機不能兼容。（二）PCB設(shè)計中應(yīng)注意的問題1布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方

9、向相一致，因生產(chǎn)過程中通常需要在焊接面進(jìn)行各種參數(shù)的檢測，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試及檢修（注：指在滿足電路性能及整機安裝與面板布局要求的前提下）。2各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈蟆?電阻，二極管的放置方式分為平放與豎放兩種：（1）平放：當(dāng)電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；對于1/4W以下的電阻平放時,兩個焊盤間的距離一般取4/10英寸，1/2W的電阻平放時,兩焊盤的間距一般取5/10英寸；二極管平放時，1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取45/10英寸。（2）豎放：當(dāng)電路元件數(shù)較多，而

10、且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用 豎放，豎放時兩個焊盤的間距一般取12/10英寸。4電位器：IC座的放置原則（1）電位器：在穩(wěn)壓器中用來調(diào)節(jié)輸出電壓，故設(shè)計電位器應(yīng)滿中順時針調(diào)節(jié)時輸出電壓升高，反時針調(diào)節(jié)器節(jié)時輸出電壓降低；在可調(diào)恒流充電器中電位器用來調(diào)節(jié)充電電流折大小，設(shè)計電位器時應(yīng)滿中順時針調(diào)節(jié)時，電流增大。電位器安放位軒應(yīng)當(dāng)滿中整機結(jié)構(gòu)安裝及面板布局的要求，因此應(yīng)盡可能放軒在板的邊緣，旋轉(zhuǎn)柄朝外。（2）IC座：設(shè)計印刷板圖時，在使用IC座的場合下，一定要特別注意IC座上定位槽放置的方位是否正確，并注意各個IC腳位是否正確，例如第1腳只能位于IC座的右下角線或者左上角，而且緊靠定位槽（

11、從焊接面看）。 5進(jìn)出接線端布置（1）相關(guān)聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為23/10英寸左右較合適。（2）進(jìn)出線端盡可能集中在1至2個側(cè)面，不要太過離散。 6設(shè)計布線圖時要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。 7在保證電路性能要求的前提下，設(shè)計時應(yīng)力求走線合理，少用外接跨線，并按一 定順充要求走線，力求直觀，便于安裝，高度和檢修。 8設(shè)計布線圖時走線盡量少拐彎，力求線條簡單明了。 9布線條寬窄和線條間距要適中，電容器兩焊盤間距應(yīng)盡可能與電容引線腳的間距相符； 10設(shè)計應(yīng)按一定順序方向進(jìn)行，例如可以由左往右和由上而下的順序進(jìn)行。（三）焊盤應(yīng)注意的常見問題焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，

12、這樣可以避免加工時導(dǎo)致焊盤缺損。 焊盤的開口：有些器件是在經(jīng)過波峰焊后補焊的，但由于經(jīng)過波峰焊后焊盤內(nèi)孔被錫封住，使器件無法插下去，解決辦法是在印制板加工時對該焊盤開一小口，這樣波峰焊時內(nèi)孔就不會被封住，而且也不會影響正常的焊接。焊盤補淚滴：當(dāng)與焊盤連接的走線較細(xì)時，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。相鄰的焊盤要避免成銳角或大面積的銅箔，成銳角會造成波峰焊困難，而且有橋接的危險，大面積銅箔因散熱過快會導(dǎo)致不易焊接。五、總結(jié)此次設(shè)計是我大學(xué)生活重要的第一步。從最初的老師給題目到完成電路板。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)制作，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。 通過這次實踐，我了解了音頻功率放大器用途及工作原理，熟悉了音頻功率放大器的設(shè)計步驟，鍛煉了設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立動手的能力。此次設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗