3111008618关继业音调可调功放.docx
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3111008618关继业音调可调功放
电子工艺课程设计
课程名称电子工艺
题目名称音调可调小功率放大器
学生学院物理与光电工程学院
专业班级11级电子科学与技术（6）
学号3111008618
学生姓名关继业
指导教师陈国鼎老师
2014年10月13日
目录
1概论3
1.1课程设计目的与意义3
1.2课程设计任务与要求3
1.3音调可调小功率放大器介绍5
2核心元器件介绍6
2.1TDA2822的介绍6
3电路的整体结构7
3.1电路的工作原理7
3.2功率放大器的工作原理8
4安装与调试8
4.1对元器件的前期准备8
4.2PCB的焊接与安装9
4.3音乐的调试10
参考文献10
第一部分概论
1.1课程设计目的与意义
目的：
（1）了解集成功率放大器内部电路工作原理，掌握外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。
（2）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。
（3）练习基本工具的使用；掌握电路连接的基本方法；练习掌握简电路的调试方法。
意义：
通过音响放大器设计，使我们认识到一个简单的模拟电路系统应当包括信号源、输入级、中间级、输出级和执行机构。
信号源的作用是提供待放大的电信号。
如果信号是非电量还须把非电量转换为电信号，然后进入输入级、中间级进行电流或电压放大，再进入输出级进行功率放大，最后去推动执行机构做某项工作。
1．2课程设计任务与要求
要求：
1、了解和熟悉电子元件的表面封装技术；
2、掌握电路板（PCB板）的制作流程及各道工序的工艺；
3、掌握电子元器件（包括集成电路、贴片元件等）的焊接技术；
任务：
1、了解SMT贴片元件，利用简单手工器具，练习SMT的拆装，本次实习要求尽量用SMT元件。
2、制作实用电子电路装配板（PCB板）。
（1）从附录中的三个电路图中任选一个作为实习电路（也可自选具有一定功能的其他电路完成本次实习，但得先发给老师过目），利用Protel软件画好装配图。
（注意元器件的合理分布及布线要求）。
（2）把所设计的布线图利用感光技术印在感光板上（每位同学提供一块感光板、显像剂、三氯化铁，其他元件自购）。
（3）把已印好装配图的感光板处理后进行腐蚀
（4）按所用元器件的管脚大小进行钻孔。
（实验室提供钻床）
（5）按照装配图把各种元器件焊接在电路板上。
（6）电路板功能的调试。
本次课程设计鉴于实用性的选择，我选取了老师提供的电路图中的第三个任务——音调可调小功率放大器
1.3音调可调小功率放大器介绍
音响系统整体技术指标性能的优劣，取决于每一个单元自身性能的好坏，如果系统中的每一个单元的技术指标都较高，那么系统整体的技术指标则很好。
其技术指标主要有六项：
频率响应、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。
1.频率响应：
所谓频率响应是指音响设备重放时的频率范围以及声波的幅度随频率的变化关系。
一般检测此项指标以1000Hz的频率幅度为参考，并用对数以分贝（dB）为单位表示频率的幅度。
音响系统的总体频率响应理论上要求为20~20000Hz。
在实际使用中由于电路结构、元件的质量等原因，往往不能够达到该要求，但一般至少要达到32~18000Hz。
2.信噪比：
所谓信噪比是指音响系统对音源软件的重放声与整个系统产生的新的噪声的比值，其噪声主要有热噪声、交流噪声、机械噪声等等。
一般检测此项指标以重放信号的额定输出功率与无信号输入时系统噪声输出功率的对数比值分贝（dB）来表示。
一般音响系统的信噪比需在85dB以上。
3.动态范围：
动态范围是指音响系统重放时最大不失真输出功率与静态时系统噪声输出功率之比的对数值，单位为分贝（dB）。
一般性能较好的音响系统的动态范围在100（dB）以上。
4.失真：
失真是指音响系统对音源信号进行重放后，使原音源信号的某些部分（波形、频率等等）发生了变化。
音响系统的失真主要有以下几种：
a．谐波失真b．互调失真c．瞬态失真d.立体声分离度e.立体声平衡度.
第二部分核心元器件介绍
二关于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*2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8脚塑料封装。
TDA2822电路的特点
◆电源电压降到1.8V时仍能正常工作
◆
交越失真小，静态电流小
◆可作桥式或立体声式功放应用
◆外围元件少
◆通道分离度高
◆开机关机无冲击噪声
引脚排列情况如图：
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
D2822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
第三部分电路的整体结构
3.1电路的工作原理
原理图前半部分是音调高低音的调节电路。
音频信号经过音调节后输入到后半部分，输入的音频信号经过电位器，电位器是可变电阻的一种，电位器由滑动部分和固定部分组成，改变滑动部分位置就可改变了电压大小，就可以调节音箱音量的大小了。
然后在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。
如图是制作的整体框图：
图3-1电路原理图
3.2功率放大电路的工作原理
功率放大器，简称“功放”。
很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
当负载一定时，希望其输出的功率尽可能大，其输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高，功放的常见的有用集成运算放大器和晶体管组成的功放，也有专用集成电路功放。
本次制作所用的TDA2822芯片采用的就是集成电路功放。
第四部分安装与调试
4.1对元器件的前期准备
元器件清单：
序号
名称
规格
用量
1
集成电路（贴片）
TDA2822，LM324
各2块
2
同轴双联电位器
500K
2只
3
同轴双联电位器
10K
1只
4
贴片电阻
10K，47K
各6片
5
贴片电阻
12K
2片
6
电阻
4.7欧2W
4个
7
贴片电容
0.01uF
6片
8
贴片电容
0.1uF
4片
9
贴片电容
470pF
2片
10
电解电解
10uF
4个
11
电解电解
100uF
2个
12
喇叭
8欧1W
2只
13
音频插座
1个
14
双面板
感光板
1片
4.2PCB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.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。
2.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。
3.在电解电容等元件立式安装时，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；
4.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。
5.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PCB电路板：
如图是打印的线路：
4.3音乐的调试
首先查看电位器是否能正常转动。
然后连接电源，再把制作好的音箱外接线插在端口为3.5的插孔播放器（本次调试用的是电脑）上，把音箱开关推至ON可以听到电脑里播放的音乐如果发现声音有异常，仔细检查喇叭线没有焊牢，并加以修正。
本次试验中，由于本着电路排布容易的心态，利用了两片LM324芯片，可是却只有一片连接了电源（如果只用一片那么电路图中应该有一部分不用连接电源）上图有支出。
修正好之后接上音乐信号源，试听音量和音调电路对音乐的调节效果。
调节开关能够听到高提升和低音调的声音有明显的衰减。
则调试成功。
参考文献
[1]谢自美.电子电路设计.实验.测试.武昌：
华中理工大学出版社，1994.
[2]童诗白.模拟电子技术基础.第二版.北京：
人民邮电出版社，1999.
[3]康华光主编，电子技术基础（数字部分、模拟部分），高等教育出版社，1998.
[4]胡宴如．模拟电子技术[M]．北京：
高等教育出版社，2004，2．
[5]廖芳.电子产品生产工艺与管理.电子工业出版社2003:
98-100.
[6]华成英:
《模拟电子技术基础》[M]，北京高等教育出版社，2001。
[7]姚福安:
《音频功率放大器设计》，山东大学学报，2003年06期。
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