1、Tianjin University of Technology and Education 課程設計報告同組學生姓名（學號）： 26林錦兵 39 戴建霞 38 鄢兵艷 班 級： 應電1011班 任務分工： 設計時間： 2010年12月13 日 2010 年 12月31日指導教師： 孫程光 丁學文 摘 要本電路設計采用電源電路、前置放大電路、多路直流控制電路和功率放大電路四部分構成的大功率音頻放大器。電源電路采用±18V輸出的變壓器降壓、整流、濾波、穩壓后輸出±24V和±5V的直流電壓。前置放大電路采用RC4560對音頻信號進行初級放大。多路直流控制電路采用TA7

2、630來完成，它具有電源供給范圍寬、串音小、溫度漂移小、音調控制范圍寬等特性。 功率放大電路采用OPA549對音頻信號放大，OPA549 是BB 公司新推出的一種高電壓大電流功率運算放大器。它能夠提供極好的低電平信號、輸出高電壓、大電流， 可驅動各種負載。該器件的主要特點： 輸出電流大， 連續輸出電流可達8 A, 峰值電流可達10 A; 工作電壓范圍寬， 單電源為+8 V+60 V, 雙電源為±4 V±60 V; 輸出電壓擺動大;有過熱關閉功能， 電流極限可調; 根據實際電路圖和元件參數，使用multisystem軟件仿真電路，進行金泰分析和動態分析。理論聯系實際完成電路的

3、設計。目 錄 第一周題目：音頻功率放大電路一、課程設計的目的與要求（含設計指標）1 1.1設計目的1 1.2設計要求1 1.3芯片資料1二、方案論證選擇2 2.1設計方案分析2 2.2電路設計方案2三、原理設計（或基本原理）3 3.1基本原理3 3.2電路仿真3 3.3系統組成框圖3 3.4單元電路設計3 3.5總體電路圖3 3.6元件列表3四、方案實現與測試（或調試）4 4.1電路焊接4 4.2電路調試4 4.3調試中遇到的問題4 4.4解決方法4五、總結5一、課程設計的目的與要求（含設計指標）1.1設計目的1、 熟悉萬用表、示波器的使用。2、 了解功率放大電路的構成，加深對功率放大電路的認

4、識。3、 掌握電路元件的選擇及檢測方法。4、 熟悉了解集成運算放大電路的參數與應用。5、 熟悉功率放大電路的主要特點、性能指標、主要類型和電路特征。 6、 熟悉multisim、DXP軟件的運用。1.2設計要求設計并制作一個音頻功率放大器，將MP3輸出的y音頻信號進行放大。實現音量可調，具有高音、低音提升電路，平衡調音，雙聲道輸入、輸出。1.3 芯片資料TA7630內部結構圖RC4560的管腳圖OPA549的管腳圖2、 方案論證選擇2.1設計方案分析根據推任務要求，設計總電路需要弱信號前置放大級電路、功率放大電路三個基本電路，其中前置級主要完成小信號的電壓放大任務；平衡音調節電路主要實現音量、

5、高音、低音、平衡音可調；而功率放大級則實現對信號的電壓和電流放大任務。以一路聲道為例，該音頻功率放大器可由圖 1 所示框圖實現。2.2電路設計方案音頻輸入音頻調節前置放大功率放大 直流穩壓電源 圖1 音頻功率放大器組成框圖三、原理設計（或基本原理）3.1基本原理 音頻功率放大器實際上就是對比較小的音頻信號進行放大，使其功率增加，然后輸出。其原理如圖(一)所示，前置放大主要完成對小信號的放大，使用一個同向放大電路對輸入的音頻小信號的電壓進行放大，得到后一級所需要的輸入。后一級的主要對音頻進行功率放大，使其能夠驅動電阻而得到需要的音頻。設計時首先根據技術指標要求，對整機電路做出適當安排，確定各級的

6、增益分配，然后對各級電路進行具體的設計。 本電路采用二級集成運算放大器組成的電壓串聯負反饋電路.音頻信號通過TA7630多路直流控制電路進行處理,再送到二級集成運算放大電路進行功率放大輸出.3.2電路仿真3.3系統組成框圖揚聲器前置放大音頻調節音頻輸入功率放大直流穩壓電源3.4單元電路設計 電源電路音頻功放的電源部分是很重要的，本電路擇穩定的單相橋式整流穩壓電路做功放的電源，輸出±24V、±9V、±5V.電路圖如下:調音電路電路采用TA7630電路,TA7630P是一個多路直流控制電路，它具有電源供給范圍寬、串音小、溫度漂移小、音調控制范圍寬等特性。電路圖如下音頻

7、信號功率放大電路音頻信號功率放大電路必須由低噪聲、高保真、高增益、快響應、寬帶音響集成電路構成。符合上述條件的集成電路有很多。本系統設計選用RC4560集成運算放大器作為前級放大，因為同眾多的運放相比, RC4560具有高精度、低噪音、高阻抗、高速、寬頻帶等優良性能。這種運放的高速轉換性能可大大改善電路的瞬態性能, 較寬的帶寬能保證信號在低、中、高頻段均能不失真輸出, 使電路的整體指標大大提高。由于MP3有兩路信號輸入，分別為左右聲道，所以放置兩路前置放大電路，為后級放大做電壓放大。后級放大電路需要具有高電壓和大電流的輸出,本電路采用OPA549集成運算放大器.OPA549 是BB 公司新推出

8、的一種高電壓大電流功率運算放大器。它能夠提供極好的低電平信號、輸出高電壓、大電流， 可驅動各種負載。該器件的主要特點： 輸出電流大， 連續輸出電流可達8 A, 峰值電流可達10 A; 工作電壓范圍寬， 單電源為+8 V+60 V, 雙電源為±4 V±60 V; 輸出電壓擺動大;有過熱關閉功能， 電流極限可調; 有使能及禁止功能; 有過熱關閉指示; 轉換效率( 壓擺率) 最高為9 V/s ; 工作溫度范圍為-40+85。該器件主要應用于驅動工業設備、測試設備、電源、音頻功率放大器等大電流負載。電路設計原理圖如下3.5總體電路圖3.6元件列表元件型號參數數量(個) 電容0.1u

9、F6100uF510uF447uF722uF23.3uF40.12uF20.47uF2100pF2電阻100K610K25.1K41.5K30.47K20.01K2電位器10K4TA76301OPA5492RC456024、 方案實現與測試（或調試）4.1電路焊接對焊接點的基本要求1、焊點要有足夠的機械強度，保證被焊件在受振動或沖擊時不致脫落、松動不能用過多焊料堆積，這樣容易造成虛焊、焊點與焊點的短路。 2、焊接可靠，具有良好導電性，必須防止虛焊。虛焊是指焊料與被焊件表面沒有形成合金結構。只是簡單地依附在被焊金屬表面上。 3、焊點表面要光滑、清潔，焊點表面應有良好光澤，不應

10、有毛刺、空隙，無污垢，尤其是焊劑的有害殘留物質，要選擇合適的焊料與焊劑。 拆焊的方法:在調試、維修過程中，或由于焊接錯誤對元器件進行更換時就需拆焊。拆焊方法不當，往往會造成元器件的損壞、印制導線的斷裂或焊盤的脫落。良好的拆焊技術，能保證調試、維修工作順利進行，避免由于更換器件不得法而增加產品故障率。  通過電路設計圖。我們就可以購買器件進行安裝焊接，安裝時先將各模塊器件放上電路板進行合理分配。分配好后，按照各模塊分別連接和檢驗，待各模塊連接好后再總體連在一起。焊接時要注意先接器件的引腳再接其他導線，準確按照設計圖連接，千萬不能接錯，更不能短路。 焊接注意事項：待鍍面應該保持

11、清潔。溫度要足夠高。要使用有效的焊劑。要注意焊烙鐵的安全使用。謹防焊接短路。在焊接過程中要理清接線，必要時做標記。 元器件引線成型注意事項：所有元器件引線均不得從根部彎曲。彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應大于直徑的1倍到2倍。要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置。元器件插裝注意事項：貼板與懸空插裝。安裝應注意元器件字符標記方向一致，容易讀出。安裝時不要用手直接碰元器件引線和印刷板上銅箔。插裝后為了固定可對引線進行彎折處理。焊接步驟：1.準備施焊 2.加熱焊件 3.融化焊料 4.移開焊錫 5.移開烙鐵4.2電路調試 利用±5V，±9，±24V電源進行調試，將電路

12、板和電源箱正確接線，確保線沒接反，輸出端可與示波器相連進行調試。調試是也按每個小模塊進行檢測。若出現結果失真，依據理論知識調整參數即可；若連結果都不出現，則要按模塊逐個檢查電路：首先檢查接線是否有誤，再檢查是否有短路或虛焊的地方，可用萬用表或發光二極管（看二極管是否亮或亮度變化）進行檢測。不斷調試，直到成功為止。4.3調試中遇到的問題在接入電路的時候，開始只有一個聲道可調，而且有干擾信號，經過檢查裝配圖發現電路中少接了一個電容，導致調制電路的通頻帶寬不準確，4.4解決方法 在TA7630的5腳和地之間接上47uf的電容即可。五、總結這次的模擬電路課程設計題目為音頻功率放大器，簡稱音頻功放，音頻功率放大器主要用于推動揚聲器發聲，凡發聲的電子產品