功率放大电路.docx

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功率放大电路

工业案例：

表贴功率放大器

一、功能说明

该功率放大电路从结构上由电源板、左声道板、右声道板三块电路板组成（左、右声道电路完全相同），电源板负责供电，左、右声道板实现左、右声道信号功率放大。

二、原理简介

功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。

1．电源电路

从安全方面考虑，电源输入不采用电源变压器，而是从稳压源直接输入某数值的正、负直流电压，正电压由Pl的1脚输入，经可调稳压模块LM317和扩流电流（Ql、Rl）后得到功放电路需要的正电压值（+VCC=12V）和电流值（+I1.5A）。

同理，负电压由Pl的3脚输入，经可调稳压模块LM337和扩流电流（Q2、R5）后得到功放电路需要的负电压值（-VCC＝-12v）和电流值（-I1.5A）。

正、负电源从P2的l、3脚输出给功放板供电。

2．音量调控电路

该电路主要由Rl、RL1、RWl、C1和C2组成．其中RL1为匹配电阻．实现输入匹配，RWl为音量调节电位器。

3．音调调控电路

该电路主要由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5、C6、RW2私RW3组成，RW2和RW3为音调调节电位器。

4．滤波和前级放大电路

滤波电路由R7、R8、R9、Rl0、C7、C8组成．实现前级放大前的信号滤波。

前级放大电路由NE5532及其外围元件构成．采同相比例运算放大电路模式，实现前级信号放大。

5．功率放大电路部分

功率放大电路的输入级采用差分放大电路。

主要由Q1、Q2组成，输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管Q6、Q7组成，而没有采用互补对称推挽电路。

输出管Q7对于负载（扬声器）来说是共发射极电路．而Q6则是射极输出电路．因此是不对称放大。

三、NE5532芯片介绍

NE5532是双运放集成电路，它内部包含两组形式完全相同的运算放大器，其封装和内部结构分别如图l（a）（b）所示，其管脚说明如表l所示。

NE553的主要参数如表2所示

四、功放电路原理图

1．电源部分原理图

2．功放电路原理图

学习项目：

功率放大器安装与调试

一、电路元件筛选与测试（10%）

准确清点和检查全套装配材料数量和质量，进行元器件的识别与检测，筛选确定元器件，检测过程中填写下表。

说明（元件D开头为电源板元件，元件CZ开头为功放直插元件板，元件GT开头为功放贴片元件板）

二、电路板焊接（20分）

要求电子产品的焊点大小适中、无漏、假、虚、连焊，焊点光滑、圆润、干净，无毛刺；引脚加工尺寸及成形符合工艺要求，导线长度、拨头长度符合工艺要求，芯线完好，捻头镀锡。

疵点：

少于5处扣1分；

5-10处扣5分；

10-20处扣10分；

20-25处扣15分；

25处以上扣20分。

三、产品装配（15分）

要求印制板插件位置正确，元器件极性正确，元器作、导线安装及字标方向均应符合工艺要求；接插件、紧固件安装可靠牢固，印制板安装对位；无烫伤和划伤处．整机清洁无污物。

装配不符合工艺要求：

少于5处扣l分；

5-10处扣5分；

10-20处扣10分；

20处以上扣15分。

四、电子电路的调试（40分）

1．调试并实现功放电路基本功能（25分）

●电源部分（4分）

要求：

输出电压士12V

●直插件功放电路（13分）

（1）音量调控电路（2分）

分析并调试音量调控电路，选择匹配电阻GZRL1=_______________（10Ω，100Ω，IMΩ）并将其焊接于电路板中。

（2）音调调节电路部分正常工作（2分）

（3）前级放大电路（4分）

要求：

Rf1的焊盘必须焊接插针。

放大倍数约为5倍，在所给元器件中选择合适阻值的Rf1=________，并接入电路。

（4）功率放大电路部分正常工作。

（5分）

要求：

R15的焊盘必须焊接插针。

在静态工作时，在所给元器件中选择合适阻值电阻R15=__________，使得测试点GZUO3的电压在-50mv~+50mv范围内，并接入电路。

●贴片件功放电路（8分）

音调调节电路部分正常工作；（2分）

前级放大电路部分正常工作；（2分）

功率放大电路部分正常工作。

（4分）

2．检测（15分）

（1）利用信号发生器，输入频率为IKHz的信号，当测试点GTUo1的电压为0.4时，检测GTUo2的输出波形，记录并填写下表：

（6分）

注：

保留三位有效数字

（2）直流状态测量（4分）

检查直插功放电路无误后通电。

按表1内容测量。

（3）交流测试（5分）

不接扬声器，从Pl端口输入频率为2KHz，幅度为几十毫伏的音频信号，用示波器观察输出端信号，若没有产生较大的失真，则表明电路基本正常。

接好扬声器，调节音频输入信号，使输出达到最大不失真，用示波器测量扬声器两端音频电压，计算电路的最大不失真增益，按表2进行测量。

五、原理图与PCB板图设计（15分）

要求:

1．考生在E盘根目录下建立一个文件夹，文件夹名称为S+工位号。

考生所有文件均保存在该文件夹下。

各文件的主文件名

工程文件：

S+工位号

原理图文件：

ssch+**

原理图元件库文件：

sslib+**

Pcb文件：

spcb+**

Pcb元件封装库文件：

splib+**

其中：

**为考生工位号的后两位。

如ssch96

注：

如果保存文件的路径不对，则无成绩。

2．在自己建的原理图元件库文件绘制双运放NE5532元件符号（2分）

引脚属性

注：

如果不将该元件符号用到原理图中，则此项无成绩。

3．绘制原理图，如图4所示。

（5分）

要求：

在原理图下方注明自己的工位号。

4．在自己建的元件封装库文件中，绘制以下元件封装。

（2分）

（1）电解电容元件封装

要求：

焊盘之间距离：

100mll

焊盘直径：

6Omll

焊盘孔径：

32mll

注：

①只有将该元件用于PCB

②如不绘制该元件封装，图中此项才有成绩。

可用BAT-2代替，则此项无成绩。

（2）二极管元件封装

要求：

焊盘之间距离：

250mll

焊盘直径：

6Omll

焊盘孔径：

32mll

注：

①只有将该元件用于PCB

②如不绘制该元件封装，图中此项才有成绩。

可用BAT-2代替，则此项无成绩。

5．绘制双面电路板图（6分）

要求：

（1）在机械层绘制电路板的物理边界，尺寸为不大于：

4500mil（宽）2300mil（高）。

（2）信号线宽10mil，电源线宽20mil，接地线宽30mil。

（3）在电路板边界外侧注明自己的工位号。

附录1：

电路图元件属性列表

六、安全文明（工具设备的使用、维护、安全及文明生产）

选手有下列情形，需从参赛成绩中扣分：

1违反比赛规定．提前进行操作的．由现场评委负责记录，扣5-l0分

2选手应在规定时间内完成比赛内容。

在比赛过程中，均有评委记录每位参赛选手违规操作，依据情节扣5-10分。

3现场操作过失未造成严重后果的，由现场评委负责记录，扣10分。

4发生严重违规操作或作弊，经确认后，由主评委宣布终止该选手的比赛，以0分计算。