模电课程设计双声道有源音箱综述.docx
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模电课程设计双声道有源音箱综述
模拟电子技术基础课程设计
题目双声道有源音箱的设计与制作
学生姓名
学号
学院
专业
指导教师
二Ｏ一三年五月十五日
1.设计目的·········································3
2.课程设计的目的与要求·····························3
3.设计方案与论证···································3
3.1设计内容············································3
3.2总体方案论证········································3
4.设计原理及功能说明······························4
4.1有源音箱的工作原理··································4
4.2TEA2025B的功能说明································5
5.单元电路的设计··································7
5.1直流稳压电源的设计··································7
5.2功放集成电路的设计··································11
6.硬件的制作与调试································12
6.1制作················································126.2调试················································13
7.总结············································13
附录一：
设计制作成果
附录二：
元器件清单
1设计目的
（1）完成系统方案设计与制作方案设计
（2）掌握有源音箱的工作原理以及各元器件的作用
（3）掌握焊接有源音箱的方法与调试
2．课程设计的任务与要求
（1）输出功率为0~1w
（2）双声道，具有立体声效果
（3）采用分立元件设计
3.设计方案与论证
3.1设计内容
设计一个双声道有源音箱，用家用220V电压供电，连接电脑或手机的音响接口，便可播放音乐
3.2总体方案论证
系统总体方案图如图1所示
音频信号
扬声器
有源音箱电路
电源电路
电源
图1
（1）电源我们用家用220V交流电源供电，插头用导线连接到电源电路上，将插头插入插座中，电源便可连接至电源电路，为后续电路以及扬声器供电。
（2）电源电路的作用是将220V交流电压转变为7.5V直流电压。
因此要实现这一功能，①电源电路必须要能降压，把220V交流电转变为7.5V交流电，用相应的变压器便可实现此功能；②电源电路必须能把交流电转变为直流电，为实现这一功能，要设计一个整流电路和滤波电路，整流电路负责把交流电的负半波翻转至两相邻正半波之间，使电压只有正向波形；滤波电路负责滤除直流电压中的交流部分，进一步把交流电变为直流电。
（3）有源音箱电路的作用是处理音频信号，将音频信号放大，通过来自电源电路的直流电驱动扬声器播放音频信号。
因此我们需要一个能够处理放大音频信号的集成块，TEA2025B是一款非常不错的功放集成电路，我们所选取的功放集成电路就是TEA2025B。
（4）除此以外，我们还需要一根音频线，将电脑或手机等音频设备与有源音箱电路连接起来，还有一对扬声器，用来播放音乐。
4.设计原理及工作说明
4.1有源音箱的工作原理
从信号源得到音频信号经运放推动再送到后级放大推动扬声器
4.2TEA2025B的功能说明
（1）介绍：
TEA2025B集成电路具有音色甜美动听、性能优良、工作可靠、外围元件少、安装方便等优点，是广大音响发烧友喜欢之佳品。
电源电压从2.2V到16.8V均可以正常工作，对电源电压的适应范围也非常宽，静态电流小，电源电压增高时，输出功率增大。
12V时可以输出2W×2的有效功率，完全可以满足各种应用。
（2）实物图如下
图2
（3）各引脚功能及数据
图3
图4
引脚功能：
TEA2025B是16脚封装的单片功放集成电路，电压2—16V
基本参数：
产品种类：
音频放大器
输出功率：
4,7W×1，8Ω；或2.4W×2,8Ω
输出类型：
1-ChannelMonoor2-ChannelStereo
音频负载电阻：
32Ω
输入信号类型：
Single
输出信号类型：
DifferentialorSingle
电源类型：
Single
电源电压（最大值）：
12V
电源电压（最小值）：
3V
5.单元电路的设计
5.1直流电源的设计
其组成如下图所示
图5
（1）电源变压器
其作用是将AC220V/50Hz的交流电，变换到直流电源所需的次级电压，即7.5V。
（2）整流电路
其目的是将正弦波电压转换成单一方向的脉冲电压。
我们采用桥式整流电路，其电路图如下
图6
其核心部件，硅整流桥的实物模型图如下
图7
其工作原理图如下
图8
（3）滤波电路
其作用是滤掉交流分量，保留直流分量，使电压平滑。
其电路图如下
图9
其工作原理图如下
图10
（4）稳压电路
其目的是使输出电压稳定，不随负载变化或电网电压波动而变化。
本设计采用固定输出的三端稳压器——w7805，其实物模型图和电路图如下
图11
（5）直流电源的总电路图如下
图12
5.2功放集成电路的设计
功放集成电路即实现将输入信号放大，利用电源电路供电，驱动扬声器发出声音的电路。
其电路图如下
图13
各电容的大小及功能如下表所示
电容
大小
功能
C1C2
0.22μF
输入直流去耦
C3
100μF
滤波
C4C5
100μF
自举
C6C7
470μF
输出直流去耦
C8C9
0.15μF
稳定频率
C10C11
100μF
反向输入直流去耦
6硬件的制作与调试
6.1制作
第一步：
在万能开发板上完成电路的布局。
在几何上将开发板分为两个功能区，左边为电源电路，右边为功放集成电路。
将整流桥、滤波电容、集成三端稳压器、限流电阻、发光二极管、集成块插座、耦合电容、电解电容、滤波电容这些元器件合理布局于电路板上，用导线按图12和图13所示的电路图正确连接，并用焊锡将各元器件与导线固定。
第二步：
将电源插头与电源导线相连，再用绝缘黑胶布将电源导线与变压器的导线相连；将立体声耳机插头与带有屏蔽层的导线相连。
第三步：
将变压器、带有屏蔽层的导线和两个扬声器连接到电路板上相应的位置，用焊锡焊牢。
第四步：
将音频功放集成电路即TEA2025B插入集成块插座中。
6.2调试
将耳机插头连接到笔记本电脑或者手机的音频输出口中，接通有源音箱的电源，播放音乐，倾听扬声器中播放的音乐，若扬声器中播放的音乐悦耳动听，声音大小适中，达到所设定的功率，且几乎没有噪声，则该有源音箱设计成功。
若未满足上述要求，则根据不同的情况，对照电路原理图，再进行调试，直到满足上述要求为止。
7.总结
通过8个课时的模电课程设计，我觉得收获颇多。
我们将所学的模拟电子技术的知识再一次运用到具体的电路设计与制作中。
总结了不少经验，提高了焊接技术，发散了思维，开阔了眼界。
我认识到，在硬件制作的过程中电路元器件的布局一定要合理，且必须准确无误的连接，争取一次性将所有元器件正确地连接，而且布线要简洁整齐，这样可以节省不少制作的时间，如果电路出现问题，也可以很快找到问题之所在。
在电路设计时，必须清楚地知道每一个元器件的作用，心中既要有整体的思路，也要在细节上做到清清楚楚、明明白白。
在接通电源时，一定要注意用电安全，尤其是电源插头与变压器输入端这一段，是220V交流电，一定要防范触电事故的发生。
总之，我在这次的模电课程设计中，从设计到制作，再到调试，最后做出了一个有源音箱的成品，获得了很大的成就感，也增强了自信，为以后能够设计制作更复杂的电子产品，做了良好的铺垫。
参考文献：
童诗白、华成英，模拟电子技术基础（第四版）高等教育出版社
附录一设计制作成果
附录二元器件清单
名称
规格或要求
数量
降压变压器
输入220V，输出7V，10W
1
整流桥
直插式，RS206
1
滤波电容
1000μF耐压25V的电解电容
2
滤波电容
1000nF（0.1μF）无极性电容
2
集成三端稳压器
LM7805
1
限流电阻
3k
1
发光二极管
红
1
音频功放集成电路
双列直插式，TEA2025B
1
集成块插座
双列直插式16管脚集成块插座
1
扬声器
2.4W，8Ω
2
立体声耳机插头
与普通电脑、手机音频输出口匹配
1
带有屏蔽层的导线
两芯有屏蔽层的线，共三路导线
1米
耦合电容
2.2μF
2
耦合电容
470μF
2
电解电容
100μF
6
滤波电容
0.15μF无极性电容
2
万能板
7cm×9cm
1
导线
单股纯铜焊接导线，外径：
1mm
1米
电源插头
市电220V交流用
1
电源导线
交流市电用，额定电压：
不小于300V
1.5米
绝缘黑胶布
0.2米
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