語音放大電路設(shè)計(jì)2

語音放大電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的及其任務(wù)要求1.1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)原理及其方案單元電路的設(shè)計(jì)話筒放大電路設(shè)計(jì)混合前置放大電路的設(shè)計(jì)線路信號(hào)輸入電路的設(shè)計(jì)功率放大電路的設(shè)計(jì)單元電路之間的線路連接整體電路原理圖安裝調(diào)試與性能測(cè)試5.1運(yùn)放的調(diào)試5.2功放的調(diào)試5.3系統(tǒng)調(diào)節(jié)器件清單6.1集成運(yùn)算放大電路LM324的管腳圖及其基本參數(shù)6.2集成功率放大電路TDA2030的管腳圖及其基本參數(shù)心得體會(huì)參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的及其任務(wù)要求1.1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的1.1.1熟悉設(shè)計(jì)電路的基本方法及其電路的制作、安裝、調(diào)試；1.1.2學(xué)會(huì)利用理論知識(shí)分析電路，了解LM324、TDA2030的基本電路。1.2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)并制作一個(gè)由集成電路組成的具有話筒放大電路、混合前置放大器，對(duì)其輸出信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)音的語音放大電路，能夠?qū)斎氲穆曇粜盘?hào)進(jìn)行清晰的放大。設(shè)計(jì)原理及其方案本實(shí)驗(yàn)是要求制作一個(gè)由集成電路組成的具有語音信號(hào)放大作用的語音放大電路，其基本原理框圖如下圖所示。圖2.1語音放大電路原理框圖由圖可知，話筒輸入信號(hào)可通過兩級(jí)放大電路進(jìn)行放大，再經(jīng)過功率放大電路放大后輸入。另一方面，線路信號(hào)也可以通過混合前置放大器放大輸出。根據(jù)要求，輸出功率P=2W，電子R=4Q，由功率公式可得U=2.8V,對(duì)TDA2030輸入100mV電壓時(shí)可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外，由于話筒輸入信號(hào)為5mV，放大后要求達(dá)到lOOmV，放大倍數(shù)需在20倍以上，使用兩級(jí)放大，各級(jí)為5倍左右。兩級(jí)均采用集成運(yùn)算放大器，話筒放大倍數(shù)設(shè)為A1，混合運(yùn)放的放大倍數(shù)設(shè)為A2,即放大倍數(shù)A=A1XA2O本設(shè)計(jì)中A1=8.5,A2=3,A=A1XA2=25.5>20,再通過電位器來調(diào)節(jié)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，電位器為10KQ，其放大電路的示意圖如下：圖2.2話筒輸入信號(hào)放大示意圖對(duì)于線路信號(hào)，同樣可以用這種方法，只不過不用話筒放大器直接將信號(hào)送入到混合前置放大器中進(jìn)行放大。由于線路信號(hào)的大小為100mV,在功率放大器的放大范圍內(nèi)，因此混合前置放大器對(duì)它的放大倍數(shù)約為1倍，如下圖所示：圖2.3線路輸入信號(hào)放大示意圖單元電路的設(shè)計(jì)話筒放大電路設(shè)計(jì)混合前置放大電路的設(shè)計(jì)線路信號(hào)輸入電路的設(shè)計(jì)功率放大電路的設(shè)計(jì)單元電路之間的線路連接整體電路的電路圖安裝調(diào)試與性能測(cè)試5.1運(yùn)放的調(diào)試安裝由左到右，前一部分以LM324為中心，后部分以TDA2030為中心。通電前認(rèn)真檢查,確定無誤后，才可調(diào)試與測(cè)試。（1）靜態(tài)調(diào)試：調(diào)零和消除自激振蕩。（2）動(dòng)態(tài)調(diào)試：1） 在兩輸入端加差模輸入電壓U，測(cè)量輸出電壓U，觀測(cè)與記錄輸出電壓與輸入電壓的波形，算出差模放大倍數(shù)A。id od12） 在兩輸入端加共模輸入電壓U，測(cè)量輸出電壓U，算出共模放大倍數(shù)A。icoc1uc13） 算出共模抑制比K。4） 用逐點(diǎn)法測(cè)量幅頻特性，并作出幅頻特性曲線，求出上、下限截止頻率。5） 測(cè)量差模輸入電阻。5.2功放的調(diào)試（1） 靜態(tài)調(diào)試：集成輸入對(duì)地短路，觀察輸出有無振蕩，如有振蕩，采取消振措施消除振蕩。（2） 功率參數(shù)測(cè)試：）測(cè)量最大輸出功率P。輸入f=1KHz的正弦輸入信號(hào)u，并逐漸加大輸入電壓幅值直至輸出電壓u的波形出線13 o

臨界消波時(shí)，測(cè)量此時(shí)R兩端輸出電壓的最大值U或有效值U，則LomoP=omU2_P=omom= o2R RLL2)測(cè)量電源供給的平均功率P。v近似認(rèn)為電源供給整個(gè)電路的功率即為P，所以在測(cè)試U的同時(shí)，只要在供電回路中串vom入一只直流電流表測(cè)出直流電源提供的平均電流I，即可求出P。C(AV)v3)計(jì)算效率nh=PIPomv4)計(jì)算電壓增益A。u3A=UIUu3 o5.3系統(tǒng)調(diào)節(jié)經(jīng)過以上對(duì)各級(jí)放大電路的局部調(diào)試之后，可以逐步擴(kuò)大到整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。令輸入信號(hào)u=0，測(cè)量輸出的直流輸出電壓。輸入f=1KHz的正弦信號(hào)，改變u幅值，用示波器觀測(cè)輸出電壓u波形的變化情況,記錄輸出電壓u最大不失真幅度所對(duì)應(yīng)的輸入電壓u的變化范圍。 °輸入u為一定值的正弦信號(hào)，改變輸入信號(hào)的頻率，觀察u的幅值變化情況，記錄u下降到0.707之內(nèi)的頻率變化范圍。計(jì)算總的電壓放大倍數(shù)A二u/u。uoi器件清單6.1集成運(yùn)算放大電路LM324的管腳圖及其基本參數(shù)VccIceVidVicRidRoAvdKCM(dB)10362舌3012101M)200S6-IU670-90圖6.1.1LM324的管腳圖及其參數(shù)值6.2集成功率放大電路TDA2030的管腳圖及其基本參數(shù)表1集成功率放大器TDA2030的基本參數(shù)TDA2(HD極很參數(shù)參數(shù)名稱極限值單位電源電壓(Vs)±18V輸人電壓(Vin)7sV差分輸入電壓(Vdi)±15V峰值輸出電涼(止)3.5A耗散功率(Ptot)(7di)20V工件結(jié)溫CTj)-40-+150■c存儲(chǔ)結(jié)溫(Tstg)-40-+150'CTDA2030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6.2.1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6.2.1集成功率放大器TDA2030的引腳圖1腳是正相輸入端腳是反向輸入端腳是負(fù)電源輸入端腳是功率輸出端腳是正電源輸入端。電路特點(diǎn)：[1].外接元件非常少。.輸出功率大，Po=18W(RL=4Q)。.采用超小型封裝(TO-22O),可提高組裝密度。.開機(jī)沖擊極小。.內(nèi)含各種保護(hù)電路，因此工作安全可靠。主要保護(hù)電路有：短路保護(hù)、熱保護(hù)、地線偶然開路、電源極性反接(Vsmax=12V)以及負(fù)載泄放電壓反沖等。典型應(yīng)用電路：

注意事項(xiàng)：TDA2030具有負(fù)載泄放電壓反沖保護(hù)電路，如果電源電壓峰值電壓40V的話，那么在5腳與電源之間必須插入LC濾波器，以保證5腳上的脈沖串維持在規(guī)定的幅度內(nèi)。熱保護(hù)：限熱保護(hù)有以下優(yōu)點(diǎn)，能夠容易承受輸出的過載（甚至是長(zhǎng)時(shí)間的），或者環(huán)境溫度超過時(shí)均起保護(hù)作用。與普通電路相比較，散熱片可以有更小的安全系數(shù)。萬一結(jié)溫超過時(shí)，也不會(huì)對(duì)器件有所損害，如果發(fā)生這種情況，Po=（當(dāng)