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TDA2030集成电路功率放大器设计_向往自然

2009-07-09  水无影
TDA2030集成电路功率放大器设计
一、 设计题目 集成电路功率放大器
二、给定条件

设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器,要求电路简洁,制作方便、性能可靠。性能主要指标:

输出功率:10 ~ 20W(额定功率);

频率响应:20Hz ~ 100kHz(≤3dB

谐波失真:≤1 (10W,30Hz~20kHz);

输出阻抗:≤0.16Ω;

输入灵敏度:600mV1000Hz,额定输出时)

三、设计内容

1.根据具体电路图计算电路参数

2.选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。

3.了解有关集成电路特点和性能资料情况

4.根据实际机壳大小设计11印刷板布线图

5.制作印刷线路板

6.电路板焊接、调试(调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指

导书》有关放大器测试过程

7.实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。

四、功率放大电路的测试基本内容

注意:将输入电位器调到最大输入的情况。

1.测量输出电压放大倍数Au

   测试条件:直流电源电压14v,输入信号1KH 70 mv(振幅值100mv),输出负载电阻分别为4Ω和8Ω。

2.测量允许的最大输入信号(1KHz)和最大不失真输出功率

    测试条件:①直流电源电压14v,负载电阻分别为4Ω和8Ω。

②直流电源电压10v,负载电阻为8Ω。

3.测量上、下限截止频率fHfL

   测试条件:直流电源电压14v,输入信号70mv(振幅值100mv),改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。

五、参考资料

   TDA2030简介: TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,在目前流行的数十种功率放大集成电路中,规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道,瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素,该集成功放的一个重要优点。

    TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。另一方面,大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大,在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中,设计了较为完善的保护电路,一旦输出电流过大或管壳过热,集成块能自动地减流或截止,使自己得到保护(当然这保护是有条件的,我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用)。

    TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单,使用方便。在现有的各种功率集成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。

    TDA2030 在电源电压±14V,负载电阻为4Ω时输出14瓦功率(失真度≤05%);在电源电压 ±16V,负载电阻为4Ω时输出18瓦功率(失真度≤05%)。该电路由于价廉质优,使用方便,并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。

双电源供电BTL音频功率放大器

工作原理: 用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路,TDA 20301)为同相放大器,输入信号Vin通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚,交流闭环增益为KVC①=1R3 / R2R3 / R230dBR3 同时又使电路构成直流全闭环组态,确保电路直流工作点稳定。TAD 20302)为反相放大器,它的输入信号是由TDA 20301)输出端的U01 R5R7分压器衰减后取得的,并经电容C6  后馈给反相输入端②脚,它的交流闭环增益KVC②=R9 / R7//R5R9/R730dB。由R9R5,所以TDA 20301)与TDA 20302)的两个输出信号U01 U02 应该是幅度相等相位相反的,即: U01Uin·R3 / R2       U02≈-U01·R9 / R5

                  R9R5            U02 =-U01

因此在扬声器上得到的交流电压应为:

                      êUYç U01 - -U02)= 2U01 2U02

扬声器得到的功率 PY 按下式计算:

            PY =4 4 PMONO

    BTL 功放电路能把单路功放的输出功率(PMONO)扩展4倍,但实际上却受到集成电路本身功耗和最大输出电流的限制,该电路若在VS=±14V工作时,PO28W

若在VS=±16V或±18VTDA 2030A)工作时,输出功率会增加,但调试中应密切注视两块电路输出端(④脚 )的直流电平,它们对地的电平都近似为零,为                 1     BTL 功放电路

了保护扬声器不被

烧坏,通常要在扬声器回路中串联快速熔断丝。其电路印刷板见图2

BTL电路元件清单(单声道)

电容:1μF×1     22μF×2    0.22μF×2    2200μF×2    0.1μF×2   

电阻: 22KΩ×5    680Ω×2    1Ω1W×2       

二极管:1N4001×4     1N4004×4

电位器: 22KΩ

2

单电源供电音频功率放大器

单电源供电音频放大电路是典型应用电路, 由一块TDA 2030和较少元件组成单声道音频放大电路、装置调整方便、性能指标好等突出的优点。特别是集成块内部设计有完整的保护电路,能自我保护。

OTL电路元件清单(单声道)

电容:1μF×1     22μF×1    0.22μF×1    2200μF×2    0.1μF×1     2.2μF×1

电阻: 22KΩ×2    4.7KΩ×1    1Ω1W×1    100KΩ×3    150KΩ×1

二极管:1N4001×2     1N4004×4

电位器: 22KΩ

声道OTL音频功率放大器印刷电路图:

TDA2030集成电路OCL功放电路

OCL电路元件清单(单声道)

电容:1μF×1     2200μF×2    22μF×1    0.1μF×2    0.22μF×1

电阻: 22KΩ×2    680Ω×1      1Ω1W×1

二极管:1N4001×2     1N4004×4

电位器: 22KΩ

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