多媒体有源音箱课程设计报告

多媒体有源音箱课程设计报告 1设计题目:多媒体有源音箱 2设计内容及要求2.1设计目的及主要任务2.1.1设计目的 要求了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。 要求掌握音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的装调技术。 2.1.2 设计任务及主要技术指标根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，如：OCL、OTL或BTL电路。完成对高保真音频功率放大器的设计、装配与调试。(本设计采用OCL接法，采用TDA2030芯片) TDA2030芯片的电路特点：1.外接元件非常少。 2.输出功率大，Po=18W(RL=4)。 3.采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。 4.开机冲击极小。 5.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接Vmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。 6.TDA2030A能在最低6V最高22V的电压下工作在19V、8阻抗时能够输出16W的有效功率，THD0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书2.2设计思 本次设计首先在众多集成功率放大器中选出符合设计要求且工作性能最佳的集成芯片。而整个设计的核心部分就在功放模块电路的设计，该模块完成的功能主要包括放大输入音频以及调节输出音频。2 方案论证及整体电路工作原理3.设计方案3.1 方案确定与论证放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。有集成运放和晶体功率管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器芯片。根据设计指标求，TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换图1， TDA2030A TDA2030极限参数参数名称极限值单位电源电压(Vs)18V输入电压(Vin)VsV差分输入电压(Vdi)15V峰值输出电流(Io)3.5A耗散功率(Ptot)(Vdi)20V工作结温(Tj)-40-+150存储结温(Tstg)-40-+1503.2 TDA2030音频功率放大器电路工作原理 电路工作原理：图1所示电路为音频功率放大器原理图，其中TDA2030是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于10W，频率响应为101400Hz，输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级，且有短路保护和过热保护，可确保电路工作安全可靠。TDA2030使用方便、外围所需元器少，一般不需要调试即可成功。RP是音量调节电位器，C1是输入耦合电容，C2起隔直流作用，以使电路直流为100%负反馈。静态工作点稳定性好。C4、C5为电源高频旁路电容，防止电路产生自激振荡。IN40001是保护二极管，防止输出电压峰值损坏集成块TDA2030。图1 TDA2030电路工作原理3.3电源输入的设计该次设计的TDA2030采用单电源供电，采用单电源输入，可采用一个变压器，通过变压把220V常用电压，变为正12v作为电源输入。2.3.1 变压器 220：12 注意：电容的极性为上正下负3.4音频输入的设计 音频输入为直接输入，利用一般耳机插孔改成两套4输入的音频输入端，分别接在成品的套件的IN端，作为音频输入。3.4.1音量调节模块 .音量调节电路图 通过滑动的变阻器改变电阻的大小与电容相结合来改变音频信号的振幅的大小来实现英两控制3.4.2器件选择与组装及其参数要求元器件列列表芯片78121个TDA2030A2个电阻定值电阻12个150k2个100K6个4.7K2个1K2个10K2个1.5K2个可调电阻100K3个电容1F2个2200F2个100F1个470uF1个33001个22uF4个0.1uF8个2234个2222个其他器件列表音频输入端器件2个，输出端器件2个，电源输入端器件1个，AD转换器件1个4 器件实物图与列表如实物图 4.1 解码板 这部分主要是把U盘里面存储的数字信号转换成音频信号，通过放大电路吧信号放大然后输出送入功放模块的出入端子。 4.2功放模块 4.3.音乐闪关灯电路图通过音频信号的强弱即电流的大小点亮发光二极管，根据频率的快慢发出不同颜色的光芒，起着一个装饰的作用。实物图5. 整体实物图6.电路的调试1、电路板焊好电子元件后,要仔细检查电路板有无焊错的地方,特别要注意有极性的电子元件,如电解电容,桥式整流堆,一旦焊反即有烧毁元器件的风险,应特别注意。2、接上变压器,先检测TDA2030是否有电源供给,就是测TDA2030的第5个引脚是否为正电压,第3个引脚是否为负电压,要注意电路是否有短路的情况。3、为防止烧掉扬声器,放大器的输出端先不接扬声器,而是接万用表,测输出端的直流电压。万用表置于DC*2V档,功放板上电注意观察万用表的读数,在正常情况下,读数应在30mv以内,否则应立即断电检查电路板。若电表读数在正常的范围内,则表明该功放板功能基本正常,最后接上音箱,输入音乐信号,上电视机,旋转音量电位器,音量大小应该有变化,旋转高低音旋钮,音箱的音调有变化。本次设计调试结果如下：经过仔细检查没有焊接错误或者焊反.经过测量TDA2030A的5端为正20MV,经过测量输出端GND OUT 端电压为15MV30MV. 根据测量结果知,本次设计的芯片正常.7.故障分析在测试中，电路工作不正常，需对电路进行检查修理。由于前面已检查，元件安装是正确的，则现故障可能是出自于虚焊或元件损坏。常见故障如下： （1）源电压不正常。 如： 输出电压低，功放集成电路发热严重。功放集成电路损坏。 输出电压时有时无。滤波电容引脚氧化，造成虚焊。 （2）音量调节不正常。如： 一个声道不能调节音量。该声电位器坏。 一个声道无信号输出。该声道有元件虚焊。8.心得体会通过此次的电子制作大赛，使我更加扎实的掌握了模拟电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在电子制作大赛过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次电子制作大赛终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，在自己的不懈努力之下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！ 我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 回顾起此此次大赛，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次电子制作大赛使我懂得了理论与际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在大赛的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 此次大赛也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。9.参考文献 模拟电子技术基础 网络相关知识- 13 -