模拟电子技术项目综合设计

模拟电子技术项目综合设计项目实例名称、双电源单声道扩音机电路装调（一）实训目的本实训为集成功放扩音机电路的装调，简单实用。它是《模拟电子技术》课程的实训项目，对巩固和提高学生掌握低频电子技术知识十分有利。本实训可以让学生感受电子电路装调的全过程，提高学生综合运用电子技术知识的能力，激发学习兴趣。通过本实训能使学生深刻体验到制作电子电路的乐趣，使同学们对电子技术应用的认识有一个质的飞跃，为后续课程的实训及今后工作打下良好基础。本实训也可作为电子竞赛的基本培训内容。通过本实训电路的制作还应达到以下目的：a．学习电子电路的识图方法；b．掌握焊接应用集成电路电子元件的实操方法；c．加深对集成运算放大器电路应用于线性放大的了解；项目七模拟电子技术项目综合设计129e．掌握调试集成运算放大器线性放大电路的基本方法。（二）扩音机工作原理1．集成功率放大器的应用（1）TDA2030A音频集成功率放大器简介TDA2030A是目前使用较为广泛的一种集成功率放大器，与其他功放相比，它的引脚和外部元件都较少。TDA2030A的电器性能稳定，并在内部集成了过载和热切断保护电路，能适应长时间连续工作。由于其金属外壳与负电源引脚相连，因而在单电源使用时，金属外壳可直接固定在散热片上并与地线（金属机箱）相接，无须绝缘，使用很方便。TDA2030A应用于收录机和有源音箱中，作音频功率放大器，也可用作其他电子设备中的功率放大；因其内部采用的是直接耦合，亦可以作直流放大。它的主要性能参数如下。电源电压UCC：±3V～±18V。输出峰值电流：3.5A。输入电阻：0.5M。静态电流：60mA（测试条件：UCC=±18V）。电压增益：30dB。频响BW：0～140kHz（2）利用集成功率放大器制作音频放大电路输出级电路的结构及原理分析电子技术（第2版）130图7-1所示的电路是双电源时TDA2030A的典型应用电路。输入信号ui由同相端输入，为了保持两输入端直流电阻的平衡，使输入级偏置电流相等，选择R3=R1。VD1、VD2起保护作用，用来泄放RL产生的感生电压，将输出端的最大电压钳位在（UCC=+0.7V）和（UCC=0.7V）上。C3、C4为去耦电容，用于减小电源内阻对交流信号的影响。C1、C2为耦合电容。2．扩音机电路参考原理图扩音机电路参考原理图如图7-2所示。（三）实训仪器工具万用表，低频信号发生器，示波器，毫伏表，30W电烙铁，小剪钳等。（四）实训步骤1．用万用表对变压器及电容、电阻等电子元器件的标值进行测试及筛选。图7-1由TDA2030A构成的OCL电路项目七模拟电子技术项目综合设计131图7-2扩音机电路参考原理图2．对照电路原理图，尽量以最优方案在万能板上正确摆放元器件的位置。3．按实验电路原理图在万能实验板上将元器件焊好。注意：TDA2030的焊接时间不可过长；NE5532只焊IC插座，不焊芯片，以免焊接过程烧坏芯片；电路板焊好后才能把集成运放NE5532对应插入IC插座；焊接过程尽量做到不走飞线；保证焊接质量，做到不虚焊、不假焊；电解电容正负极不能错，否则可能爆电容，这是由于反接后漏电流过大发热所致。4．焊接完成后，清理干净焊板表面；对照电路原理图目测有无缺焊或短路等现象。5．检查无误后把电源接上。暂不接入喇叭。6．用万用表直流电压50V挡检测供电电源部分的各点电压，确认正常。7．测试电源电压无误后，用万用表直流电压50V挡分别测量NE5532及TDA2030A。各脚的直流工作电压是否正确；然后用万用表直流电压1V挡测量TDA2030A的4脚静态直流电压必须约为0V（＜30mV）。否则，万万不可接入喇叭，以免烧坏。电子技术（第2版）1328．检查无误后，进入仪表室开始调试。在输出端接上8/20W的假负载；从低频信号发生器取1kHz、5mV的正弦信号电压从电路板Ui处输入；用示波器分别在Ui输入处、NE5532输出处（C4）和DA2030输出处（4脚）观察波形；通过用毫伏表测出假负载上的交流输出信号电压或从示波器上测出被放大正弦波的峰-峰值，测算出电压放大倍数及输出功率（8负载时输出功率可达8W以上；4负载时输出功率可达16W）；将波形描绘下来供实验报告使用。9．仪表测试完成后，输出端去掉假负载，接上大功率音箱。10．从收音机线路输出端口或其他音频设备引出音频信号，把该信号从Ui端送入本扩音机，音箱即可放出强劲悦耳的音乐。（注意，输入的音频信号不可过大，否则容易令运放产生阻塞现象，造成饱和失真）（五）故障排除方法故障现象无声噪声大自激失真故障原因及检修方法1．首先检查电源电压是否正常，输入信号线及音箱接线是否短路、断路2．可从后级开始逐级用小螺丝刀触碰R6、R1电位器的动触头，喇叭会发出“咔嚓”的响声，且越往前级声音越大。由此可判断故障所在部位3．检测TDA2030各引脚的直流电压，5脚应为18V，4脚应为0V。NE5532的8、4脚电压应为±12V4．TDA2030很可能因1．检查电源滤波电容C9、C10、C13、C14是否漏焊、虚焊2．增大上述的电源滤波电容，可加至4700μF3．耦合电容C5采用小电容可减少噪声冲击4．NE5532、TDA2030A非正货，先天质量差或因焊接时间过长损坏，此时应换芯片1．“嗡”声或“突、突…”汽船声等低频自激可加大电源滤波电容2．低频自激可检查负反馈回路是否脱焊，或加大负反馈（减小负反馈电阻）3．尖声啸叫等高频自激可检查C11、C12、C15、C16是否断路或失效4．高频自激也可检查R10、C7组成的所谓茹贝网络是否断路本电路中的TDA2030具有良好的抑制谐波失真、过渡失真等能力1．本机的失真多为饱和失真，其现象是小音量输出声音尚可，大功率输出时音质明显变差。原因是电源电压偏低造成饱或顶部削波失真。更换为高电压输出、大功率变压器可解决该问题2．瞬态失真，缺少了电流负反馈，检查C8是否断路项目七模拟电子技术项目综合设计133焊接时间过长而烧坏，此时应换芯片（六）用Proteus软件仿真1．打开软件Proteus，选择合适的元器件，放入面板中；2．根据电路原理图及芯片特点对元器件进行连线；3．仿真，如下图所示。电子技术（第2版）134（七）实训报告1．分析上述电路的工作原理；2．总结装配调试集成运算放大器电路组成的扩音机的实验方法；3．自拟写出实验报告；4．写出完成本实验的心得体会。附1：制作实物图片项目七模拟电子技术项目综合设计135附2：实训元器件清单运算放大器NE55321片运算功率放大器TDA2030A1片二极管IN40012只整流桥5A1只8脚IC插座1只三端稳压器7810、7910各1只电解电容2200F/25V、1000F/25V10F/25V各2只电解电容47F/25V、22F/25V、1F/25V各1只小电容104（CBB或安规电容）5只小电容224、560（独石电容）各1只1/4W电阻：100k/1只、33k/1只、22k/3只、2k/1只、680/1只1/2W电阻：1/1只；2W电阻：0.5/1只共9只可调电阻0～50k1只电位器20k/0.25W1只接线端子2位、3位各1只音频输入（2插头、1插座）1套环氧万能板约10×12cm21块单支导线若干（规格Φ0.3mm左右）0.5m8/20W大功率电阻（调试时用作假负载）共用无源喇叭箱（8，额定功率10W～15W）共用电源变压器（220V/12V2、40W以上）共用