功放電路實訓(xùn)報告

集成功率放大電路實驗報告

班級：10級電子信息

學(xué)號：201*401119

姓名：蘇勇堅

日期：201*-7-

一、實訓(xùn)目的

1）熟悉萬用表、示波器等儀器的使用。

2）了解功率放大電路的構(gòu)成，加深對功率放大電路的感性認(rèn)識。3）掌握電路元器件的選擇及檢測方法。

4）熟悉了解TDA2030A集成功率放大器的型號、參數(shù)及其應(yīng)用。5）熟悉功率放大電路的主要特點、性能指標(biāo)、主要類型及電路特征。

二、實訓(xùn)器材

雙蹤示波器；萬用表；電烙鐵；電路板制作工具、電路板及其元件等。

三、實訓(xùn)過程

1、電路原理圖

圖01

2、分析電路工作原理

集成功率放大電路如上圖所示。三極管C1815組成前置放大級，主要是補償其后音調(diào)電路的信號衰減，兩個100kΩ的電位器及其附屬元件組成衰減式高低音調(diào)節(jié)電路（均衡電路），經(jīng)調(diào)節(jié)后的音頻信號送入集成功率放大電路TDA2030A，進行功率放大，推動多媒體音箱發(fā)聲。電路由50W,次級電壓20V的變壓器經(jīng)整流濾波后提供。如果采用集成功率放大電路LM1872，其輸出功率將更大。3、TDA2030A集成功放

1）主要性能參數(shù)。TDA2030A集成功率放大器，是一種舍用于高保真立體聲擴音機中的音頻功率放大集成電路。其外接引線和慰藉元件少，內(nèi)部設(shè)有短路保護和熱切斷保護電路。

①5腳單列直插式塑料封裝;②電源電壓范圍±6~±18V；③靜態(tài)工作電流小于60uF;

④頻率響應(yīng)為10kHz~140kHz,諧波失真小于0.5%；⑤在Vcc=±14V,Rl=4Ω時，輸出功率為14W。

2）引腳功能。TDA2030A有兩個信號輸入端，當(dāng)信號從2端輸入時，構(gòu)成反相放大器；從1端輸入時，構(gòu)成同相放大器。3腳為負電源，5腳為正電源，4腳為輸出端。

4、元件選擇名稱二極管變壓器電解電容電解電容電解電容電解電容電解電容瓷片電容瓷片電容瓷片電容瓷片電容瓷片電容瓷片電容型號1N400750W20V50V3300uF50V1000uF50V47uF50V10uF50V1uF330nF220nF33nF22nF2.2nF1nF數(shù)量4111322111111名稱瓷片電容電阻電阻電阻電阻電阻電阻可調(diào)電阻電位器電位器三極管功率集成塊散熱片型號0.22nF10kΩ22kΩ2.2kΩ1kΩ680Ω1W1Ω100kΩ100kΩ10kΩC1815TDA2030A數(shù)量13411111211115、制作印制電路板（PCB)利用ProtelDXP軟件繪制原理圖和PCB圖。要求使用單面敷銅板，用熱轉(zhuǎn)印發(fā)制作PCB板。

熱轉(zhuǎn)印法就是使用激光打印機，將實設(shè)計好的PCB圖形打印到熱轉(zhuǎn)印紙上，再將轉(zhuǎn)印紙以適當(dāng)?shù)臏囟燃訜�，熱轉(zhuǎn)印紙上原先打印上去的圖形就會受熱融化，并轉(zhuǎn)移到敷銅板上面，形成耐腐蝕的保護層。通過腐蝕液腐蝕后將設(shè)計好的電路板留在敷銅板上面，從而得到PCB。6、安裝焊接調(diào)試電路

裝配是要注意的是二極管的極性，變壓器選50W，20V，三極管要注意極性，TDA2030A需要裝上散熱片才能工作。裝好后在檢查一遍，確保無誤后接通電源。這時用萬用表測量3300uF濾波電容兩端，應(yīng)有24V左右的電壓，調(diào)節(jié)三極管C1815基極100kΩ可調(diào)電阻，是三極管工作于放大狀態(tài)，斷電，接入信號源和音箱重新開機，分別調(diào)節(jié)音量和音調(diào)旋鈕，觀察聲音變化。

四、電路分析

一、集成功率放大電路包含聲音采集、音量調(diào)節(jié)、混音處理、功率輸出四個部分。（1）聲音采集

（2）音量調(diào)節(jié)

（3）混音處理

（4）功率輸出

五、總結(jié)

1、在這次設(shè)計中，讓我們確實遇了很多難以解決的問題，同時也學(xué)到了很

多知識。掌握了功率放大器電路的設(shè)計與制作，掌握了TDA2030等集成芯片的原理與作用以及晶體管極性的判斷，如何去檢查電路中的錯誤與線路是否導(dǎo)通，進一步熟練萬用表的使用，如何制作PCB電路板。更讓我明白團體精神的重要性。更懂得做好一件事情的不容易。接觸到了與自己相關(guān)專業(yè)的具體的知識，感覺到所學(xué)的東西還是很有用的，通過實踐不但鞏固了學(xué)過的知識，而且其他的對所學(xué)知識進行實踐論證，及時的發(fā)現(xiàn)了存在的許多不足。通過本次課程設(shè)計初步了解了一些專業(yè)軟件的使用，如Ｍultisim的軟件的使用，也初步接觸到了具體的制版全過程。

2、制作電路板之前在制圖要注意的問題可很多很多，尤其是初次接受到Multisim等軟件，遇到了很多問題，例如如何布線和布局，自動布線完畢后還要通過手工調(diào)整，線路寬度的設(shè)置（地線與信號線等）還有焊盤和焊孔的設(shè)置。連接電路時一定要細仔細，要確保每條線路接觸性良好。為保證接出的電路不出現(xiàn)錯誤，在接線時不能只看著電路原理圖去接，應(yīng)該先把電路圖中的每個元件的原理和用途搞清楚，明白每個元件的各個管腳與它哪里相對應(yīng)，最主要的是搞清楚元件與元件之間的聯(lián)系，它們在一起有怎樣的作用，它們接在一起可以實現(xiàn)那些功能，它們之間有什么相互的影響，好幾個元件在一起又能有怎樣的功能，弄明白了這些過后，就可以接電路了。在接電路的過程中要仔細并且得有耐心，在檢查錯誤時要更耐心，當(dāng)出現(xiàn)錯誤時，首先檢查線接對了沒有，如果沒有錯誤就看是不是元件存在問題，遇見錯誤要一步一步的來，不要這里弄一下那里弄一下，這樣是不行的�？傊畽z測電路是要有耐心的慢慢的檢查。雖然本次設(shè)計做出的實物并不是很美觀，但確實有一種成就感。

擴展閱讀：電子功率放大器實訓(xùn)報告

河南機電高等�？茖W(xué)校

綜合實訓(xùn)報告

系部：電子通信工程系專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)班級：應(yīng)電091學(xué)生姓名：****學(xué)號：*****

201*年11月22日

實訓(xùn)任務(wù)書

1．時間：201*年11月22日～201*年12月24日2.實訓(xùn)單位：河南機電高等�？茖W(xué)校

3.實訓(xùn)目的：深入學(xué)習(xí)Protel99SE軟件，熟悉電子產(chǎn)品設(shè)計制作的全過程4.實訓(xùn)任務(wù)：

①了解并掌握電路圖繪制軟件的相關(guān)常識及其特點；②熟悉電路圖繪制軟件的使用方法；③會用Protel99SE軟件繪制電路原理圖；④會在Protel99SE軟件環(huán)境中自定義庫元件；⑤掌握電路板布局布線規(guī)則的設(shè)置方法；⑥會使用Protel99SE軟件生成實用的電路板圖；⑦制作出電子產(chǎn)品，并學(xué)會調(diào)試、檢修；

⑧作好實習(xí)筆記，對自己所發(fā)現(xiàn)的疑難問題及時請教解決；

⑨聯(lián)系自己專業(yè)知識，體會本軟件的具體應(yīng)用，總結(jié)自己的心得體會；

10參考相關(guān)的的書籍、資料，認(rèn)真完成實訓(xùn)報告�！�

綜合實訓(xùn)報告

前言：

通過開展這次實訓(xùn)活動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，解決本專業(yè)的學(xué)生實踐

培養(yǎng)問題，提高教育質(zhì)量，為學(xué)生就業(yè)打下了夯實的基礎(chǔ)，使學(xué)生各方面素質(zhì)全面提高。另外，更重要的是使學(xué)生認(rèn)識到電子組裝工藝技術(shù)的好壞對電子產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣、產(chǎn)品運行的可靠性的影響。認(rèn)識和體會到掌握一定的電子工藝知識和技術(shù)對將來在自身領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、技術(shù)革新或發(fā)明創(chuàng)造，提升企業(yè)的高新科技含量的作用與意義。通過手工焊接實操練習(xí)，裝調(diào)音頻功率放大器及其它電子產(chǎn)品，使學(xué)生掌握基本的電子組裝技能和操作要領(lǐng)，提高動手能力和工程實踐能力。同時在實踐中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，吃苦耐勞的精神，一絲不茍的作風(fēng)，創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

1、音頻功率放大器介紹：

利用三極管的電流控制作用或場效應(yīng)管的電壓控制作用將電源的功率轉(zhuǎn)

換為按照輸入信號變化的電流。因為聲音是不同振幅和不同頻率的波，即交流信號電流，三極管的集電極電流永遠是基極電流的β倍，β是三極管的交流放大倍數(shù)，應(yīng)用這一點，若將小信號注入基極，則集電極流過的電流會等于基極電流的β倍，然后將這個信號用隔直電容隔離出來，就得到了電流(或電壓)是原先的β倍的大信號，這現(xiàn)象成為三極管的放大作用。經(jīng)過不斷的電流及電壓放大，就完成了功率放大。

2、工作原理及元件參數(shù)：

A、原理簡介

變壓器T1將220V市電降壓為雙l2V交流電，經(jīng)橋式整流和電容濾波后，作為功放的供電電源，開關(guān)SW為電源開關(guān)。

放大部分上下（L、R）兩路的電路完全相同。W1是音量調(diào)節(jié)電位器，W2是低音控制電位器，W3是高音控制電位器。功率放大器采用集成電路TDA2030，其1腳為同相輸入端，2腳為反相輸入端（反饋端），R7、R8、C6構(gòu)成放大器的負反饋電路，4腳為輸出端，5腳、3腳分別接正、負電源。B、元器件參數(shù)簡介

TDA2030是目前音質(zhì)較好、價格較低、外圍元件較少、應(yīng)用方便的一款性價比較高的集成功放。其主要特點是上升速率高、瞬態(tài)互調(diào)失真小【在

輸入脈沖性瞬態(tài)信號時，因為電路中存在電容，使輸出端不能立即得到應(yīng)有的輸出電壓，進而使得負反饋電路不能得到及時的響應(yīng)，電路在這一瞬間處于開環(huán)狀態(tài)，使輸出瞬間過載而產(chǎn)生削波，這一削波失真稱為瞬態(tài)互調(diào)失真】，內(nèi)部保護電路完善，輸出功率最大可達18W。

電路特點：

[1].外接元件非常少。

[2].輸出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。

[3].采用超小型封裝（TO-220）,可提高組裝密度。[4].開機沖擊極小。

[5].內(nèi)含各種保護電路，因此工作安全可靠。主要保護電路有：短路保護、熱保護、地線偶然開路、電源極性反接（Vsmax=12V）以及負載泄放電壓反沖等。

[6].TDA2030A能在最低±6V最高±22V的電壓下工作在±19V、8Ω阻抗

時能夠輸出16W的有效功率，THD≤0.1%。無疑，用它來做電腦有源音箱的功率放大部分或小型功放再合適不過了。

引腳情況：

1腳是正相輸入端

2腳是反向輸入端3腳是負電源輸入端4腳是功率輸出端

5腳是正電源輸入端。

使用時注意事項：

[1].TDA2030A具有負載泄放電壓反沖保護電路，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，二極管限壓（5腳因為任何原因產(chǎn)生了高壓，一般是喇叭的線圈電感作用，使電壓等于電源的電壓）以保證5腳上的脈沖串維持在規(guī)定的幅度內(nèi)。

[2].熱保護：限熱保護有以下優(yōu)點，能夠容易承受輸出的過載（甚至是長時間的），或者環(huán)境溫度超過時均起保護作用。[3].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，也不會對器件有所損害，如果發(fā)生這種情況，Po=（當(dāng)然還有Ptot）和Io就被減少。[4].印刷電路板設(shè)計時必須較好的考慮地線與輸出的去耦，因為這些線路有大的電流通過。[5].裝配時散熱片與之間不需要絕緣，引線長度應(yīng)盡可能短，焊接溫度不得超過260℃，12秒。極限參數(shù)：TDA2030極限參數(shù)參數(shù)名稱電源電壓(Vs)輸入電壓(Vin)差分輸入電壓(Vdi)峰值輸出電流(Io)耗散功率(Ptot)(Vdi)工作結(jié)溫(Tj)存儲結(jié)溫(Tstg)極限值±18Vs±153.520-40-+150-40-+150單位VVVAV℃℃

3、設(shè)計原理圖：

按照protel99se畫電路基本操作規(guī)則和設(shè)計原理畫圖來畫原理圖。protel99se雖然提供了大量的元件庫，但在繪制原理圖時，往往遇到在所提供的元件庫中找不到需求的元件圖形的情況，比如某種很特殊的元件或新開發(fā)出來的元件。在這種情況下需要自己建立新的元件及元件庫。TDA2030音頻功率放大器

的原理圖如下：TDA2030音頻功率放大器C4A0.033W3W2A50K3112C5A0.033R5A2.2KR6A5.1K+vccR1A121KR4A10KC1A1uW3A50KWR2A2.2K11C2A2211IC1TDA2030R3A22K-vccL1212音頻輸入54321W1AW50k33234.7uFC3A0.02213R8A22KINC4B0.033W4W2B50K466C6A4.7uFC5B0.033R6B5.1KR7A330+vcc5R1B1K6R5B2.2KR4B10K5R2B2.2K61C2B2211IC2TDA2030R3B22K-vccR6C1B1uW3B50KWW1BW454464.7uFC3B0.02250K12R8B22K42C6B4.7uF+vccD1T1(J1)SWD2C8A2200uFC9B0.1R7B330220VD3雙12V變壓器D4C8B2200uFC9A0.1-vccIN4007*4自定義元件庫的過程：1選擇SchematicLibraryDocument圖標(biāo)，單擊OK按鈕確定，即建立了元件庫文件2在設(shè)計管理器中雙擊***Lib，進入元件編輯環(huán)境。

4、PCB圖的綜合設(shè)計：

印刷線路板電路圖是為了實現(xiàn)電子產(chǎn)品的功能而設(shè)計的，充分考慮元器件功能和特性的電子元器件安裝圖。印刷線路板電路圖的正面通常由元器件符號、元器件名稱、印刷銅箔連接線組成。反面為元器件安裝面，各元器件通過印刷線路板的安裝孔從反面插入，通過焊接將元器件的引腳焊在印刷銅箔連接線上。然而隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前不斷推出新型的電子元件，元件的封裝也不斷推陳出新。盡管protel99sePCB系統(tǒng)內(nèi)置的元件封裝庫比較完整，但設(shè)計者總會遇

到再已有的元件封裝庫中找不到合適的元件封裝，或根本就不存在某元件的封裝的情況。這時一方面需要設(shè)計者對已有的元件封裝進行改造；另一方面，需要根據(jù)實際物件自行創(chuàng)建新的元件封裝。根據(jù)其電路原理TDA2030音頻功率放大器的PCB圖如下：

（1）音頻輸入的封裝（2）電源開關(guān)的封裝

注意：（1）焊盤的大小以及實際的音頻輸入管腳之間的距離，保證于實物相符，方便其能夠插入孔內(nèi)，并且焊盤的外孔徑不小于80mil，內(nèi)孔徑在30~40mil之間。1、2管腳為右音頻輸入，4、5管腳為左音頻輸入，3管腳為GND。

（2）清楚開關(guān)閉合與打開的位置以及工作原理。測量實物開關(guān)的管腳之間的距離，放好焊盤并調(diào)節(jié)好之間的距離以及焊盤的管腳號，并且焊盤的外孔徑不小于80mil，內(nèi)孔徑在30~40mil之間。1、4管腳為電源的輸入端，2、5為接出的電源線。3、6管腳懸空，7、8管腳接地。

（3）TDA2030的封裝（4）音頻輸出的封裝

注意：（3）測量好TDA2030的管腳之間地距離，對應(yīng)管腳號碼調(diào)節(jié)好焊盤以及大小，并且焊盤的外孔徑不小于80mil，內(nèi)孔徑在30~40mil之間。1管腳為

同相輸入端，2管腳為反相輸入端，4管腳為輸出端，3、5管腳為正負電源的輸入端。

（4）測量插針管腳之間的距離，放好焊盤調(diào)節(jié)管腳號碼，并且焊盤的外孔徑不小于80mil，內(nèi)孔徑在30~40mil之間。

（5）滑動變阻器的封裝（6）電源輸入的封裝

注意：（5）測量好滑動變阻器各個管腳之間的距離，并對應(yīng)好焊盤以及管腳號碼和大小，并且焊盤的外孔徑不小于80mil，內(nèi)孔徑在30~40mil之間。根據(jù)使用的地方不同其連接的位置也有所不同。

（6）測量電源的輸入插針管腳之間的距離，調(diào)節(jié)好焊盤的位置以及大小和標(biāo)號，并且焊盤的外孔徑不小于80mil，內(nèi)孔徑在30~40mil之間。2、5管腳接正負電源的輸入，3管腳接ＧＮＤ

5、電子產(chǎn)品制作步驟：

設(shè)計原理圖、打印PCB圖、熱轉(zhuǎn)印、腐蝕與打孔、焊接、調(diào)試與檢測，具體如下：

A、設(shè)計原理圖利用繪圖軟件PROTEL99SE

B、打印PCB圖把整理好的PCB圖用專用的打印紙打印出來。

C、熱轉(zhuǎn)印先把印制需要的銅板用細砂紙打磨平整，再把打印好的PCB圖的打印紙包裹在銅板上面，接著把熱轉(zhuǎn)印機的溫度調(diào)到大于100度，再把包裹好的銅板進行熱轉(zhuǎn)印。完畢后，看看轉(zhuǎn)印的圖面是否清晰，如果有不清晰的地方用專用的油筆進行涂抹。

D、腐蝕、打孔把轉(zhuǎn)印好的銅板浸泡在一定濃度的硫酸鐵中并進行一定的加熱，目的是加快反應(yīng)的速度。待反應(yīng)完全之后，取出再用細砂布把銅線上的油墨洗去。用0.5mm的鉆頭進行打孔。對于自己設(shè)計的封裝要注意孔徑的大小，選取合適的鉆頭。

E、按照PCB圖的元器件的位置放好元器件，調(diào)整合適的距離，用烙鐵和焊錫以及松香，焊接牢固。

Ｆ、把焊接好事物接好電源、音頻輸入和揚聲器等，進行調(diào)試工作。對于可能出現(xiàn)的情況進行及時地分析找出原因的所在，做到同過現(xiàn)象學(xué)習(xí)知識、學(xué)習(xí)處理問題的能力。對于處理不了的問題及時的請教老師，幫助及時地解決。心得體會:

通過這五周的電子實訓(xùn)，覺得自己在以下幾個方面與有收獲：

一、對電子產(chǎn)品制作的整個工藝流程有了初步的了解掌握。我了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、印制電路板圖的設(shè)計制作與工藝流程、音頻功率放大器的工作原理與組成元件的作用等。這些知識不僅在課堂上有效，對以后的電子工藝課的學(xué)習(xí)有很大的指導(dǎo)意義，在日常生活中乃至以后的社會公作更是有著現(xiàn)實意義。

二、對自己的動手能力是個很大的鍛煉。實踐出真知，沒有足夠的動手能力，就想談自己在未來的科研尤其是實驗研究中有所成就是不大可能的。在實訓(xùn)中，我鍛煉了自己動手技巧，提高了自己分析解決問題的能力。

三、實習(xí)課程的學(xué)習(xí)讓我學(xué)到了很多課本上沒有學(xué)到的很多實用的東西，通過功放電路的制作，讓我將在課本中學(xué)習(xí)到的一些電路的組成以及一些電路元器件的工作原理以及其正常工作的檢測運用到實踐中，并且得到延伸以及拓展。不僅增強了實際動手能力，也同時深化了我們對課本知識的了解和運用。真正的做到了發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題的自主學(xué)習(xí)，在實踐中找尋問題的所在，并運用自己所熟知的知識去解釋，與同學(xué)互幫互助，共同探討共同進步。

四、我掌握了基本的焊接技術(shù)，電路的檢測與調(diào)試，知道了電子產(chǎn)品的裝配過程。還學(xué)會了電子元器件的識別及質(zhì)量檢驗，知道了整機的裝配工藝。這些不僅鍛煉了我的動手能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，也為我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。

通過電子綜合實訓(xùn)，我確實是學(xué)到了很多知識，拓展了自己的的視野，也培養(yǎng)了我的膽大、細心、謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，重要的是進一步激發(fā)了我對電子專業(yè)的學(xué)習(xí)。總的來說，這次實訓(xùn)讓我積累了非常寶貴的經(jīng)驗，對于今后的生活學(xué)習(xí)等也起到了一定的積極因素。希望以后能多一點類似此類的實際操作課程，將實際與理論更好的結(jié)合起來。

參考文獻：【1】殷慶縱李福勤電子線路CAD北京大學(xué)出版社【2】胡宴如模擬電子技術(shù)（第3版）高等教育出版社【3】楊成利數(shù)字電子技術(shù)黃河水利出版社

【4】馬全喜電子元器件與電子實習(xí)機械工業(yè)出版社關(guān)鍵詞：PCB設(shè)計工藝流程調(diào)試和檢測

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