音频功率放大器.doc
课程设计
课程名称模拟电子技术课程设计
题目名称音频功率放大电路
学生学院材料与能源学院
专业班级
学生姓名
学号
指导教师李红涛
2012年12月04日
模拟电子技术课程设计报告
一、设计题目：音频功率放大电路。
二、设计任务与要求：
要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。
指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形根本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47K。
原理电路设计：
1、方案选择：采用TDA2030运算放大器，2个三极管，2个二极管，假设干电容、电阻和扬声器组成音频功率放大电路。TDA2030运算放大器作为电路核心，2个三极管能更好的放大电流，使功率进一步放大，电容的作用是减少噪音，2个二极管起到电路的保护作用。电源只需接+15v，另一端接地，负载是阻抗为8的扬声器，输出功率大于8w。
原理电路图如下:
2、整体电路框图确定：
TDA2030
TDA2030
元器件和电源
元器件和接地
信号输入
三极管
信号输出
3、元件选择：
C1为输入耦合电容，应选取较小的电解电容；R1、R2、R5的作用是组成运放TDA2030的输入偏置电路，取R1=R2=R5，可计算得TDA2030正向输入端的电压为0.5VCC。C2是高频退耦电容，应选用较小的陶瓷电容或独石电容；C3是滤波电容，应选用较大的电解电容。C6、R4、和R6构成交流负反应，控制交流增益，对于音频信号，可以近似地认为C6短路。对于直流信号，可认为C6断路，所有输出信号反应到反向输入端，所以直流增益为1。取R3=R7和C4可起着保证TIP31和TIP32的基极电压相等，从而减少了推挽电路的交越失真。而R8和C7可以滤除TDA2030输出的高频信号。二极管D1、D2保护运放免受扬声器的感应电压而造成损害。电容C5是输出耦合电容，能够改善电路的低频特性，要用容值较大的电解电容。运放TDA2030内含各种保护电路，需要外接元件非常少，且电路的频带宽较宽，并能在最低±6V最高±22V的电压下工作。另外，它输出功率较大，在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%，所以选用TDA2030能够实现电路的要求。
4、原件清单：
标号
大小
数量
C1
2.2uF
1
C2
100nF
1
C3
220uF
1
C4、C7
220nF
2
C5
2.2mF
1
C6
10uF
1
标号
大小
数量
R1、R2、R5
100k
3
R3、R7
1.5
2
R4
3.3k
1
R8
1
1
R6
66k
1
TIP31C
—
1
TIP32C
—
1
1N4001
—
2
TDA2030
—
1
总数
—
20
5、局部相关元件简介：
〔1〕TIP31C：
制造商FairchildSemiconductor产品种类双极电源
晶体管极性NPN安装风格ThroughHole
封装/箱体TO-220集电极—发射极最大电压VCEO100V
发射极-基极电压VEBO5V最大直流电集电极电流3A
功率耗散40W
最大工作温度+150C
封装Bulk
集电极连续电流3A
DCCollector/BaseGainhfeMin10
最大工作频率3MHz
最小工作温度-65C
StandardPackQty200
零件号别名TIP31C_NL
〔2〕TIP32C：
制造商FairchildSemiconductor产品种类双极电源
晶体管极性PNP安装风格ThroughHole
封装/箱体TO-2