集成功率放大电路实验报告

1 页 共 9 页 集成功率放大电路 实验报告 班级： 学号： 姓名： 日期：
2 页 共 9 页 一、实训目的 1）熟悉万用表、示波器等仪器的使用。 2）了解功率放大电路的构成，加深对功率放大电路的感性认识。 3）掌握电路元器件的选择及检测方法。 4）熟悉了解TDA2030A集成功率放大器的型号、参数及其应用。 5）熟悉功率放大电路的主要特点、性能指标、主要类型及电路特征。 6）制作音量可调，具有高音、低音提升电路，双声道输入、输出，整个系统采用双12V变压器供电的音频功率放大器。 二、实训器材 双踪示波器；万用表；电烙铁；电路板制作工具、电路板及其元件等。 三、实训任务 ①了解电路图绘制软件的相关常识及其特点； ②熟悉电路图绘制软件的使用方法； ③会用Protel99SE软件绘制电路原理图； ④会在Protel99SE软件环境中自定义库元件； ⑤掌握电路板布局布线规则的设置方法； ⑥会使用Protel99SE软件生成实用的电路板图； ⑦制作出电子产品，并学会调试、检修； ⑧作好实训笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决； ⑨联系自己专业知识，体会本次实训的具体过程，总结自己的心得体会；
3 页 共 9 页 ○10参考相关的书籍、资料，认真完成实训报告。 这次实训为两大部分:第一部分是画电路图、制造PCB板。第二部分是在印制版上焊接安装电路。 四、 实训过程 1、电路原理图 图01 2、分析电路工作原理 集成功率放大电路如上图所示。三极管C1815组成前置放大级，主要是补偿其后音调电路的信号衰减，两个100kΩ的电位器及其附属元件组成衰减式高低音调节电路（均衡电路），经调节后的音频信号送入集成功率放大电路TDA2030A，进行功率放大，推动多媒体音箱发声。电路由50W,次级电压20V的变压器经整流滤波后提供。如果采用集成功率放大电路LM1872，其输出功率将更大。 3、实验电路原理分析 本实验的内容是设计和制备一个可以供多媒体音箱使用的音频功率放大电路，整体功能框图如图1 所示，可以分为音频放大和直流电
4 页 共 9 页 源两大部分。 其中音频放大电路的功能是将其它电子设备（如MP3，计算机声卡，VCD 机等）的音源信号进行放大，然后再经过功率放大，最后去推动扬声器输出，简单来说，就是一个扩音器，但为了提高声响的品质，内部要求有能够对高音和低音进行调节的均衡电路（即音调电路）。直流电源部分则负责将220V 的交流电源转换为低压直流电供放大电路

使用，同时，为了减小电源电压波动引起的噪声对放大电路的影响，电源部分要求采用线性直流稳压电源。在音频放大电路中，左右声道的放大结构完全相同，因此以下的分析中不对左右声道单独区分。 4、TDA2030A集成功放 1）主要性能参数。TDA2030A集成功率放大器，是一种舍用于高保真立体声扩音机中的音频功率放大集成电路。其外接引线和慰藉元件少，内部设有短路保护和热切断保护电路。 ①5脚单列直插式塑料封装;
5 页 共 9 页 ②电源电压范围±6~±18V； ③静态工作电流小于60uF; ④频率响应为10kHz~140kHz,谐波失真小于0.5%； ⑤在Vcc=±14V,Rl=4Ω时，输出功率为14W。 2）引脚功能。TDA2030A有两个信号输入端，当信号从2端输入时，构成反相放大器；从1端输入时，构成同相放大器。3脚为负电源，5脚为正电源，4脚为输出端。 5、元件选择 名称 型号 数量 名称 型号 数量 二极管 1N4007 4 瓷片电容 0.22nF 1 变压器 50W 20V 1 电阻 10kΩ 3 电解电容 50V 3300uF 1 电阻 22kΩ 4 电解电容 50V 1000uF 1 电阻 2.2kΩ 1 电解电容 50V 47uF 3 电阻 1kΩ 1 电解电容 50V 10uF 2 电阻 680Ω 1 电解电容 50V 1uF 2 电阻 1W 1Ω 1 瓷片电容 330nF 1 可调电阻 100kΩ 1
6 页 共 9 页 瓷片电容 220nF 1 电位器 100kΩ 2 瓷片电容 33nF 1 电位器 10kΩ 1 瓷片电容 22nF 1 三极管 C1815 1 瓷片电容 2.2nF 1 功率集成块 TDA2030A 1 瓷片电容 1nF 1 散热片 1 6、制作印制电路板（PCB)、安装焊接调试电路 利用Protel DXP软件绘制原理图和PCB图。要求使用单面敷铜板，用热转印发制作PCB板。 热转印法就是使用激光打印机，将实设计好的PCB图形打印到热转印纸上，再将转印纸以适当的温度加热，热转印纸上原先打印上去的图形就会受热融化，并转移到敷铜板上面，形成耐腐蚀的保护层。通过腐蚀液腐蚀后将设计好的电路板留在敷铜板上面，从而得到PCB。 装配是要注意的是二极管的极性，变压器选50W，20V，三极管要注意极性，TDA2030A需要装上散热片才能工作。装好后在检查一遍，确保无误后接通电源。这时用万用表测量3300uF滤波电容两端，应有24V左右的电压，调节三极管C1815基极100kΩ可调电阻，是三极管工作于放大状态，断电，接入信号源和音箱重新开机，分别调节音量和音调旋钮，观察声音变化。 电路制作及调试过程首先在拿到电路图纸后,看清、弄懂逻辑电路图和印刷电路图。在熟知电路的原理和特性后，将印有印刷电路图的贴纸贴在所分发的金属板上，用盐酸和双氧水比例为1：3的溶液进行
7 页 共 9 页 腐蚀。然后用清水把腐蚀后的电路板洗净，并在其上对照印刷电路板进行描点、打点，过后用砂纸将其打磨光滑，再

用松香水均匀地涂抹在电路板上。收集齐所需的元件，并对元器件的质量进行判定。最后进行元器件的焊接，必须在集成块焊好的情况下才能接着对二极管、RC元件及导线等进行焊接。 五、电路分析 1、功率放大电路 外部音源信号经过前置放大、均衡放大后，输入最后的功率放大级，然后就可以输出去驱动扬声器，发出声音。本实验中的功率放大器采用TDA2030 集成块，其本质就是一个运算放大器，和其它小信号放大用的运放相比，有较大电流输出能力，可以输出较大的功率。音频功率放大一般可分为:（1）声音采集、（2）音量调节、（3）混音处理、（4）功率输出。 六、实训总结 这次的集成功率放大器的制作，进一步熟练万用表的使用，如何制作PCB电路板。更让我明白团体精神的重要性。更懂得做好一件事情的不容易。接触到了与自己相关专业的具体的知识，感觉到所学的东西还是很有用的，通过实践不但巩固了学过的知识，而且其他的对所学知识进行实践论证，及时的发现了存在的许多不足。通过本次课程设计初步了解了一些专业软件的使用，也初步接触到了具体的制版全过程。 在这次设计中，让我们确实遇了很多难以解决的问题，同时也学
8 页 共 9 页 到了很多知识。掌握了功率放大器电路的设计与制作，掌握了TDA2030 等集成芯片的原理与作用以及晶体管极性的判断，如何去检查电路中的错误与线路是否导通。 在老师的耐心指导和同学的帮助下，我掌握了很多知识，在制造过程中，应该注意的事项有很多：（1）在画原理图的时候一定要有耐心细心把各个元件的封装正确的填入，一定要把各个元件通过导线连接上，否则导入PCB时会有没连接的元件（2）画PCB图时电源线应该不小于40mil；焊盘与焊盘之间的距离应该不小于10mil 的原则；在画图时导线应尽量出粗且要包含焊盘；应尽量把同一种元器件分布在一起，元器件之间焊盘的大小也要依据具体实物的大小而定，保持PCB图上元器件的横平竖直。把转印好的敷铜版放在溶水的三氯化铁化铁里时一定要注意时间，否则会腐蚀过度会把板腐蚀坏。（3）布好线以后，进行焊接，电烙铁在电路板上所停留的时间应尽量短，以避免把元器件损坏。尽管所做好的电子产品不是一次就完成的，也正是有于这一次又一次的检查和修改，才使我学到东西更多。这也是我们第一次用Protel来制版，对我们来说也是一次新的制版过程，也为了以后的制版打下了一定的基础，可能是第一次接触Protel吧，还不怎么熟练PCB的操作，这也给我们带来了很大的困难，不过最后经过老师的帮忙，我们的制版过程才有了

进一步的进度。这不仅使我在专业课上的知识增加了，也使我多懂得了一些哲理：成功并不是一次努力的结果，它是你经过一次又一次的失败，不断累积后所收获的东西。在检修电路的过程中，发现其
9 页 共 9 页 实有些错误是可以避免的，都是由于自己的粗心大意所造成的，也使我累积了一些相应的经验。通过这次实训课，我的动手能力得到了大大的提升。特别是我们的辅导老师要求我们所做的这样一些项目的训练，对我们以后的就业具有无形巨大的帮助。总之检测电路是要有耐心的慢慢的检查。虽然本次设计做出的实物并不是很美观，但确实有一种成就感。实训远比课堂上的对原器件更清晰深刻，让我们能一下记住很多比理论更实际的东西。给平日书本理论知识的我们以很好的实践机会，在自己动手的过程中逐渐掌握一些相关的知识，于无形之中，提升自己的动手能力，也给了我们在课堂上简单的理论中所学不到的东西。通过这次制版的成功，也给了我们更多的动力，每一次的制版都给了我们带来一定的实践基础，也给了我们带来了希望，心里也有一点小小的成就感，因为这都是通过我们的努力的成果，