模電課程設(shè)計報告--迷你雙聲道功放-TDA2822音響

1、附：總結(jié)格式封面鄭州科技學(xué)院模電課程設(shè)計報告題目:迷你雙聲道功率放大器學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院專 業(yè)： 10級自動化班 級: 4班學(xué) 號： 201042*姓 名： 張*指導(dǎo)教師： 賈老師2012年 11月目 錄1 課程設(shè)計的目的11.1 設(shè)計目的11.2 設(shè)計意義22 課程設(shè)計的任務(wù)與要求22.1 設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)22.2 音響的技術(shù)指標(biāo)23 設(shè)計方案與論證34 設(shè)計原理及系統(tǒng)功能說明44.1 關(guān)于D2822的介紹44.2 TDA2822電路的特點44.3 引腳排列情況44.4 D2822引腳功能54.5 電路的工作原理54.6 系統(tǒng)功能說明65 單元電路的設(shè)計75.1 調(diào)音電路75.2

2、負(fù)載電路75.3 電源指示及濾波電路86 硬件的制作與調(diào)試96.1 對元器件的前期準(zhǔn)備96.2 焊接與安裝106.3 排除故障的方法116.4 音樂的調(diào)試117 總結(jié)11附錄一:總體電路原理圖12附錄二:元器件清單13附錄三:焊接電路實物圖14131 課程設(shè)計的目的在很多電氣設(shè)備中都有音響功率放大器，集成音響功率放大器具有工作穩(wěn)定、性能好、易于安裝調(diào)試、成本低等優(yōu)點。集成功放加上前置放大器、音調(diào)控制電路就可構(gòu)成音響放大器。前置放大主要完成對輸入信號的放大，一般要求輸入阻抗高、輸出電阻低、頻帶寬、噪聲小，音調(diào)控制主要實現(xiàn)對輸入信號高、低音的提升和衰減，功率放大器決定了整機(jī)的輸出功率、非線性失真系

3、數(shù)等指標(biāo)，要求功率高、失真盡可能小、輸出功率大。1.1 設(shè)計目的（1）了解集成功率放大器內(nèi)部電路工作原理，掌握外圍電路的設(shè)計與主要性能參數(shù)的測試方法。（2）掌握音頻功率放大器的設(shè)計方法與小型電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù)。（3）練習(xí)基本工具的使用；掌握電路連接的基本方法；練習(xí)掌握簡電路的調(diào)試方法 。1.2 設(shè)計意義通過音響放大器設(shè)計，使我們認(rèn)識到一個簡單的模擬電路系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括信號源、輸入級、中間級、輸出級和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。信號源的作用是提供待放大的電信號。如果信號是非電量還須把非電量轉(zhuǎn)換為電信號，然后進(jìn)入輸入級、中間級進(jìn)行電流或電壓放大，再進(jìn)入輸出級進(jìn)行功率放大，最后去推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)做某項工作。2 課程設(shè)計的

4、任務(wù)與要求利用集成電路或分離元件制作一個音響放大器，可以放大話筒信號或毫伏級音頻信號。2.1 設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo) （1）雙聲道同時放大；（2）功率可調(diào)：02W；（3）負(fù)載阻抗：4；（4）輸入阻抗：20K；（5）輸出功率：雙喇叭1W； （6）頻率響應(yīng)：2020KHz； （7）電路效率達(dá)到60以上；（8）失真小。 2.2 音響的技術(shù)指標(biāo) 音響系統(tǒng)整體技術(shù)指標(biāo)性能的優(yōu)劣，取決于每一個單元自身性能的好壞，如果系統(tǒng)中的每一個單元的技術(shù)指標(biāo)都較高，那么系統(tǒng)整體的技術(shù)指標(biāo)則很好。其技術(shù)指標(biāo)主要有六項：頻率響應(yīng)、信噪比、動態(tài)范圍、失真度、瞬態(tài)響應(yīng)、立體聲分離度、立體聲平衡度。（1）頻率響應(yīng)：所謂頻率響應(yīng)是

5、指音響設(shè)備重放時的頻率范圍以及聲波的幅度隨頻率的變化關(guān)系。一般檢測此項指標(biāo)以1000Hz的頻率幅度為參考，并用對數(shù)以分貝(dB)為單位表示頻率的幅度。 音響系統(tǒng)的總體頻率響應(yīng)理論上要求為2020000Hz。在實際使用中由于電路結(jié)構(gòu)、元件的質(zhì)量等原因，往往不能夠達(dá)到該要求，但一般至少要達(dá)到3218000Hz。（2）信噪比：所謂信噪比是指音響系統(tǒng)對音源軟件的重放聲與整個系統(tǒng)產(chǎn)生的新的噪聲的比值，其噪聲主要有熱噪聲、交流噪聲、機(jī)械噪聲等等。一般檢測此項指標(biāo)以重放信號的額定輸出功率與無信號輸入時系統(tǒng)噪聲輸出功率的對數(shù)比值分貝(dB)來表示。一般音響系統(tǒng)的信噪比需在85dB以上。3 設(shè)計方案與論證根據(jù)技

6、術(shù)指標(biāo)和已知條件，選擇合適的功放電路，如：OCL、OTL或BTL電路。完成對高保真音頻功率放大器的設(shè)計、裝配與調(diào)試。方案一：采用uA741運算放大器設(shè)計電路，uA741通用高增益運算通用放大器，早些年最常用的運放之一，應(yīng)用非常廣泛，為雙列直插8腳或圓筒8腳封裝。工作電壓22V，差分電壓30V，輸入電壓18V，允許功耗500mW。方案二：采用D2822雙聲道音頻功率放大器，功率不是很大但以可以滿足您的聽覺要求了，且有電路簡單、音質(zhì)好、電壓范圍寬等特點。方案選?。簎A741是通用放大器，性能不是很好，滿足一般需求，而d2822是一塊低電壓、低功耗的集成塊，所以選擇d2822。4 設(shè)計原理及系統(tǒng)功能

7、說明4.1 關(guān)于D2822的介紹TDA2822同代換D2882（都是小功率雙聲道功放芯片）TDA2822是雙聲道音頻功率放大電路適用于隨身聽、便攜式的DVD、多媒體音箱等音頻放音用；是一塊低電壓、低功耗的立體聲功放。其中的主要部件TDA282集成芯片，工作電壓寬1.8-12V皆可以正常工作，其工作電壓最高可以達(dá)到15V。輸出功率有1W*2不是很大但以可以滿足我們一般的聽覺要求，且有電路簡單、音質(zhì)好、電壓范圍寬等特點，采用雙列直插8腳塑料封裝（DIP8）。4.2 TDA2822電路的特點（1）電源電壓降到1.8V時仍能正常工作。（2）交越失真小，靜態(tài)電流小。（3）可作橋式或立體聲式功放應(yīng)用。（4

8、）外圍元件少。（5）通道分離度高。（6）開機(jī)關(guān)機(jī)無沖擊噪聲。4.3 引腳排列情況如圖4-1所示。圖4-1 D2822引腳排列情況1腳3腳是左右輸出通道5腳8腳是反相輸入通道2腳4腳是正負(fù)電源通道6腳7腳是同相輸入通道4.4 D2822引腳功能：引腳 主要功能 1 1通道輸出 2 電源 3 2通道輸出 4 地 5 2通道反向輸入 6 2通道同向輸入 7 1通道同向輸入 8 1通道反向輸入4.5 電路的工作原理 總體電路原理圖：附錄一音頻信號經(jīng)L-IN、R-IN輸入，輸入的音頻信號經(jīng)過電位器，電位器是可變電阻的一種，電位器由滑動部分和固定部分組成，改變滑動部分位置就可改變了電壓大小，就可以調(diào)節(jié)音箱

9、音量的大小了。然后在LC串聯(lián)回路的作用下濾除其外來的干擾信號，由電容阻止交流信號通過，最主要部分是集成塊TDA2822的作用，TDA2822是音頻功率放大器，是將輸入進(jìn)來的信號進(jìn)行放大，如3-1電路原理圖所示，管腳5、6、7、8是輸入端；管腳1是輸出端，2是接電源，管腳3同1也是輸出端，管腳4接地。管腳1、3輸出放大后的信號，經(jīng)過LC回路濾除雜波，電容阻止交流通過，因為喇叭不能接收交流信號，否則燒壞喇叭。最后的信號通過喇叭重現(xiàn)完美音質(zhì)。4.6 系統(tǒng)功能說明迷你音響的主要特征及功能主要表現(xiàn)在以下方面。第一：集功放、電池、雙揚聲器于一體。 第二：不需要長長的音頻線，不需要外接電源，不管是高山流水般

10、的清新韻律還是激情澎湃的DJ舞曲都能淋漓盡致地展現(xiàn)出來，一切的一切就只為了能隨時隨地自由享受。 第三：設(shè)計簡潔明了使用方便。具備3.5mm立體聲音頻輸入接口，鏈接筆記本、桌面PC、手機(jī)、PSP、隨身聽、MD、Mp3、掌上計算機(jī)、PDA、Mp4、復(fù)讀機(jī)、iPod 、手機(jī)和其它設(shè)備。 第四：迷你音箱只需與筆記本電腦、手機(jī)等設(shè)備連接就能播放美妙音樂。 第五：便攜性能適用于戶外運動探索者、休閑者，自行車戶外運動者也適用于電腦擴(kuò)音當(dāng)成電腦小音箱?？傊阅阈∫粝湟驗轶w積小播放時間長，外喇叭聲音大，不像傳業(yè)的MP3需要帶上耳塞傷及耳膜已經(jīng)得到了更多更廣泛的人喜愛特別是運動小音箱、自行車音響等。5 單元電路

11、的設(shè)計5.1 調(diào)音電路 調(diào)音單元電路如圖6-1所示。圖6-1 調(diào)音單元電路圖中R2、R5是平衡電阻，調(diào)整它的阻值可以對輸入的音頻信號進(jìn)行不同程度的衰減，使左右聲道達(dá)到平衡。2822可以采用直耦方式工作，但輸入信號不能帶直流成分。圖中R1、C1和R4、C4為左右聲道輸入信號通道，可以除掉輸入信號中的直流部分。 圖中的VOL是雙聲道電位器，可以在保證左右聲道音量相同的條件下調(diào)節(jié)音量。5.2 負(fù)載電路負(fù)載單元電路如圖6-2所示。圖6-2 負(fù)載單元電路圖中C3、C6是輸出耦合電容，這樣可以濾掉集成塊輸出極輸出的直流成分,防止線圈發(fā)熱。R3、C2和R6C5是高次諧波抑制電路，防止電路振蕩。5.3 電源指

12、示及濾波電路電源指示及濾波單元電路如圖6-3所示。圖6-3 電源指示及濾波單元電路圖中D1為發(fā)光二級管指示燈，用于指示電源的通斷。C8是濾波電容，改善音質(zhì)。6 硬件的制作與調(diào)試6.1 對元器件的前期準(zhǔn)備在拿到套件后，首先檢查一下元器件是否與下面的元器件清單相符，例如清單給出的電阻阻值與色標(biāo)是否相同，電容、電解是否相符，還有各種元器件的數(shù)目是否相等。這些都是最基本的檢查工作。檢查完這后再用萬用表檢測各元器件的性能參數(shù)與技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)對照看是否完好。元器件清單：附錄二6.2 焊接與安裝焊接是一項最重要的工序,為確保電路的導(dǎo)電性能良好正常工作，所以在焊接時注意以下幾點：（1） 所有元器件引線均不得從根部

13、彎曲。因為制造工藝上的原因，根部容易折斷。一般應(yīng)留15mm以上。（2）彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應(yīng)大于引線直徑的12倍。（3）貼板插裝穩(wěn)定性好，插裝簡單；但不利于散熱，且對某些安裝位置不適應(yīng)。懸空插裝，適應(yīng)范圍廣，有利散熱，但插裝較復(fù)雜，需控制一定高度以保持美觀一致。（4）安裝時不要用手直接碰元器件引線和印制板上銅箔。（5）插裝后為了固定可對引線進(jìn)行折彎處理。（6）焊接時盡可以能掌握好焊接時間，能快則快烙鐵頭應(yīng)修整窄一些這樣焊接時不會碰到相鄰的焊接點，焊接的時間一般不能超過3秒，尤其是集成芯片。（7）.元器件的裝插焊接應(yīng)遵循先小后大，先輕后重，先低后高，先里后外的原則，這樣有利于裝配順利進(jìn)行

14、。（8）在瓷介電容、電解電容及三極管等元件立式安裝時，引線不能太長，否則降低元器件的穩(wěn)定性；但也不能過短，以免焊接時因過熱損壞元器件。一般要求距離電路板面2mm，并且要注意電解電容的正負(fù)極性，以免插錯。（9）集成芯片TDA2822在焊接時一定要看清缺口方向，和電路板上缺口方向要一致，要弄清引線腳的排列順序，并與線路板上的焊盤引腳對準(zhǔn)，核對無誤后，先對角焊接1、8腳用于固定集成塊，然后再重復(fù)檢查，確認(rèn)后再焊接其余腳位。焊接完后要檢查有無虛焊，漏焊等現(xiàn)象，確保焊接質(zhì)量。（10）焊接完畢后，在接通電源前，先用萬用表仔細(xì)檢查各管腳間是否有短路，虛焊、漏焊現(xiàn)象。如圖是焊接好的電路實物圖：附錄三6.3 排

15、除故障的方法（1）首先檢查是否有漏、錯、虛焊？ IC焊盤的間距小，是否因焊接不當(dāng)引起短路？排除這些錯誤，再繼續(xù)檢查。（2）送入音頻信號，喇叭沒聲音，檢查電源是否接通，指示燈是否點亮？開關(guān)是否虛焊？（3）指示燈亮，喇叭沒聲音，檢查D2822管腳是否插反？用萬用表測量D2822的輸出端，靜態(tài)時1、3腳的電壓應(yīng)在電源電壓的一半左右。用金屬鑷子敲擊6、7腳正常狀態(tài)喇叭應(yīng)有咯咯的聲響。也可送入音頻信號，檢查喇叭是否發(fā)音。（4）根據(jù)上述提到的方法，逐一檢查，總會找到故障或損壞的元件。6.4 音樂的調(diào)試首先查看音量開關(guān)，能正常轉(zhuǎn)動。然后安裝4節(jié)7號電池再把制作好的音箱外接線插在端口為3.5的插孔播放器（本次

16、調(diào)試用的是MP3）上，把音箱開關(guān)推至ON 可以聽到MP3里播放的音樂如果發(fā)現(xiàn)聲音有異常，時有斷續(xù)則重新打開外殼，仔細(xì)檢查喇叭線沒有焊牢，并加以修正。修正好之后接上音樂信號源，試聽音量和音調(diào)電路對音樂的調(diào)節(jié)效果。調(diào)節(jié)開關(guān)能夠聽到高提升和低音調(diào)的聲音有明顯的衰減。則調(diào)試成功。7 總結(jié)通過這次迷你小音箱的制作，讓我提高了自己的焊接水平。在小音箱的制作過程中，我積極查閱相關(guān)資料，期間認(rèn)識和熟悉了D2822功放芯片和B50K雙聲道電位器。遇到問題的時候通過萬用表仔細(xì)檢電路故障，讓我敢于大膽嘗試自己找出電路故障。積極和同學(xué)交流，在老師的幫助下最終完成了自己的電子小產(chǎn)品的制作與調(diào)試。期間查閱了部分資料，也豐

17、富了我的知識儲備。另外，通過這次設(shè)計過程，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，養(yǎng)成了良好的工作習(xí)慣，培養(yǎng)了爭取的勞動觀與人生觀，也培養(yǎng)了團(tuán)隊集體精神，培養(yǎng)了我們的實踐能力和創(chuàng)新精神。加強(qiáng)了我們的動手能力，對于問題的分析能力，以及發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。同時，也讓我從中體會到了要不斷動手，不斷向他人學(xué)習(xí)，這樣才能不斷提高自己，在挫折中不斷磨練自己，堅持就是勝利。在于老師的溝通中，讓我了解到了許多電子制作的常識和專業(yè)的前景。我相信在老師的幫助下，我會朝著自己興趣所在方向繼續(xù)努力不斷進(jìn)步、反思。本次模電課程設(shè)計制作，讓我認(rèn)識到了自己的焊接技術(shù)還有待很大提高，我對電子線路設(shè)計的認(rèn)識明顯不足，甚至對常用的功能性元器件認(rèn)識不足。附錄一：總體電路原理圖總體電路