模电课设文档格式.docx

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一、设计要求

1.1设计要求

（1）设计任务

根据技术指标和已知条件，完成对音频功率放大器的设计、仿真、装配与调试，并自制直流稳压电源。

（2）设计要求

设计一个失真小，具有话筒放大，电子混响、混合前置放大、音调控制、功率放大的音响放大电路；

输出功率1W左右，负载电阻8Ω；

频率响应20~20KHz以内，输入阻抗大于20kΩ。

②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。

③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。

④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。

⑤选做：

利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。

1.2设计要求和技术指标

1.技术指标如下：

a．输出功率：

1W；

b．负载阻抗：

8欧姆；

c．频率响应：

fL~fH=20Hz~20KHz；

d.输入阻抗：

>

20K欧姆；

e．整机电压增益：

>

50dB；

2.电路要求有独立的前置放大级（放大话筒信号）;

3.电路要求有独立的功率放大级。

二．设计总体方案

2.1音响模块流程图

图2－1电路整体框图

话音放大器：

话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。

电子混响器：

电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。

混合前置放大器：

混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。

音调控制器：

音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。

功率放大器：

功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率

2.2电路方案选择

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。

方案：

采用TDA2822双声道音频功率放大器，功率不是很大但以可以满足您的听觉要求了，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点。

2.3核心元器件介绍

关于TDA2822的介绍 

TDA2822是双声道音频功率放大电路适用于随身听、便携式的DVD、多媒体音箱等音频放音用；

是一块低电压、低功耗的立体声功放。

其中的主要部件—TDA282集成芯片，工作电压宽1.8-12V皆可以正常工作，其工作电压最高可以达到15V。

输出功率有1W不是很大但以可以满足我们一般的听觉要求，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，采用双列直插8脚塑料封装（DIP8）

TDA2822电路的特点 

（1）电源电压降到1.8V时仍能正常工作。

（2）交越失真小，静态电流小。

（3）可作桥式或立体声式功放应用。

（4）外围元件少。

2.4 

引脚排列情况

如图所示。

图TDA2822引脚排列情况

1脚3脚是左右输出通道

5脚8脚是反相输入通道

2脚4脚是正负电源通道　

6脚7脚是同相输入通道

2.5TDA2822引脚功能：

引脚主要功能

11通道输出

2电源

32通道输出

4地

52通道反向输入

62通道同向输入

71通道同向输入

81通道反向输入

2.6电路的工作原理

在LC串联回路的作用下滤除其外来的干扰信号，由电容阻止交流信号通过，最主要部分是集成块TDA2822的作用，TDA2822是音频功率放大器，是将输入进来的信号进行放大，如3-1电路原理图所示，管脚5、6、7、8是输入端；

管脚1是输出端，2是接电源，管脚3同1也是输出端，管脚4接地。

管脚1、3输出放大后的信号，经过LC回路滤除杂波，电容阻止交流通过，因为喇叭不能接收交流信号，否则烧坏喇叭。

最后的信号通过喇叭重现完美音质。

三、单元电路的设计

3.1话音放大器

由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20K亦有低输出阻抗的话筒如（20欧，200欧等），所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号（最高频率达到10KHz）。

其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。

图话音放大器

放大倍数：

160/20=8倍

电路图中A1组成同向放大器，具有很高的输出阻抗，能与高阻话筒配接作为话音放大器电路，其放大倍数Av=1+R12/R11=8.5倍（18.5dB），与仿真结果相似。

四运放LM324的频带虽然很窄（增益为1时，带宽为1MHz）,但这里放大倍数不高，故能达到fH=10kHzd的频响要求。

输出波形测试

其仿真波形图如图所示。

输入波形：

输出波形：

3.2负载电路

负载单元电路如图所示。

图负载单元电路

图中C3、C6是输出耦合电容，这样可以滤掉集成块输出极输出的直流成分,防止线圈发热。

R3、C2和R6C5是高次谐波抑制电路，防止电路振荡。

3.3电源指示及滤波电路

电源指示及滤波单元电路如下图所示。

图中D1为发光二级管指示灯，用于指示电源的通断。

C8是滤波电容，改善音质。

四硬件的制作与调试

4.1对元器件的前期准备

在拿到套件后，首先检查一下元器件是否与下面的元器件清单相符，例如清单给出的电阻阻值与色标是否相同，电容、电解是否相符，还有各种元器件的数目是否相等。

这些都是最基本的检查工作。

检查完这后再用万用表检测各元器件的性能参数与技术与标准对照看是否完好。

元器件清单

电容：

10K欧 

2个

1K欧 

1个

5欧 

4个

220微法 

10微法 

2个

102 

1个

104 

若干

芯片 

TDA2822 

USB接口 

信号输入接口 

4.2焊接与安装

焊接是一项最重要的工序,为确保电路的导电性能良好正常工作，所以在焊接时注意以下几点：

（1）所有元器件引线均不得从根部弯曲。

因为制造工艺上的原因，根部容易折断。

一般应留1．5mm以上。

（2）弯曲一般不要成死角，圆弧半径应大于引线直径的1－2倍。

（3）贴板插装稳定性好，插装简单；

但不利于散热，且对某些安装位置不适应。

悬空插装，适应范围广，有利散热，但插装较复杂，需控制一定高度以保持美观一致。

（4）安装时不要用手直接碰元器件引线和印制板上铜箔。

（5）插装后为了固定可对引线进行折弯处理。

（6）焊接时尽可以能掌握好焊接时间，能快则快烙铁头应修整窄一些这样焊接时不会碰到相邻的焊接点，焊接的时间一般不能超过3秒，尤其是集成芯片。

（7）.元器件的装插焊接应遵循先小后大，先轻后重，先低后高，先里后外的原则，这样有利于装配顺利进行。

（8）在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时，引线不能太长，否则降低元器件的稳定性；

但也不能过短，以免焊接时因过热损坏元器件。

一般要求距离电路板面2mm，并且要注意电解电容的正负极性，以免插错。

（9）集成芯片TDA2822在焊接时一定要看清缺口方向，和电路板上缺口方向要一致，要弄清引线脚的排列顺序，并与线路板上的焊盘引脚对准，核对无误后，先对角焊接1、8脚用于固定集成块，然后再重复检查，确认后再焊接其余脚位。

焊接完后要检查有无虚焊，漏焊等现象，确保焊接质量。

（10）焊接完毕后，在接通电源前，先用万用表仔细检查各管脚间是否有短路，虚焊、漏焊现象。

如图是焊接好的电路实物图：

4.3排除故障的方法

（1）首先检查是否有漏、错、虚焊？

IC焊盘的间距小，是否因焊接不当引起短路？

排除这些错误，再继续检查。

（2）送入音频信号，喇叭没声音，检查电源是否接通，指示灯是否点亮？

开关是否虚焊？

（3）指示灯亮，喇叭没声音，检查D2822管脚是否插反？

用万用表测量D2822的输出端，静态时1、3脚的电压应在电源电压的一半左右。

用金属镊子敲击6、7脚正常状态喇叭应有咯咯的声响。

也可送入音频信号，检查喇叭是否发音。

（4）根据上述提到的方法，逐一检查，总会找到故障或损坏的元件。

4.4.电路总设计图

7.

五、小结、建议及体会

通过这次的模电课程设计，很大程度上掌握了音响放大器的基本设计方法和设计原理，学会如何选择元器件来完成音响放大电路的设计仿真与实现。

经过了一个多星期的努力，终于和同学一起把这个任务完成了。

虽然有比较多的困难，但在这个过程中我感受到和同学合作完成课设的乐趣，作品完成时感受到从未有过的成就感。

做设计之前在网上，图书馆找了好几天的资料，计算部分也参考了很多的书，但有的元件的参数还是不明白为何设成这样，只好参考经典值。

总之，通过这次课设，我学会如何将课本知识与实践相结合，明白了动手与团队合作的重要性。