电子技术课程设计蓝牙功放.docx

1、电子技术课程设计蓝牙功放课程设计说明书题目：电子技术课程设计 院 (部) 电气工程与自动化学院 班 级 自动化181 学生姓名 曲嘉宝 学生学号 1814241145 指导教师 杨其锋 课程名称 电子技术课程设计 课程代码 06160194 课程学分 2.0学分 起始日期 2020.10.19-10.30 电子技术课程设计任务书（A选题：蓝牙音频功率放大器的设计制作）一、目的任务熟悉蓝牙音频功率放大器电路的工作原理和电子产品制作的全过程。二、设计内容设计制作一款基于模拟电子线路或数字电子线路的电子产品（可以在推荐选题中选择，也可以自拟题目）。三、时间安排2020年10月19日到2020年10月

2、30日四、设计工作要求1、设计完善电路图，能够阐述电路的工作原理；2、初步了解电路板图绘制的方法，掌握电路板图的布局和布线技巧；3、会使用热转印机将电路图转印到覆铜板上；4、掌握电路板的腐蚀过程及注意事项；5、会使用高速钻床给电路板打孔，训练动手能力；6、会识别电子元件，熟悉常用元器件的特性，会用万用表测量元器件；7、会用烙铁、斜口钳等工具，掌握焊接方法和技巧，完成电路板的焊接；8、掌握电子产品通电调试的注意事项，会检修电子产品，排除故障；9、作好笔记，对自己所发现的问题及时请教解决并认真完成报告。五、参考文献1童诗白.模拟电子技术基础M北京：高等教育出版社，2015.2537.2杨兴明.电子

3、设计竞赛基础与实践M合肥工业大学出版社，2013.344.课程设计任务书2目录3课程设计报告41、电路原理图42、电路功能和原理说明43、电路板制作步骤及照片54、电子元器件介绍及照片75、电路板焊接步骤及照片126、电路通电调试过程和结果147、总结15参考文献16蓝牙音频功率放大器的设计制作一、电路原理图 图1 蓝牙音频功率放大器电路原理图二、电路功能和原理说明本电路为蓝牙音频功率放大器电路电路功能:把功率较小的音频信号通过蓝牙连接,放大为功率较大,音质较好,保真度高的,音频信号,并通过扬声器输出,实现蓝牙音箱功能工作原理:电路主要由四大模块组成,分别为蓝牙模块,信号调节模块,功率放大模块

4、以及电源模块,放大后的音频信号通过扬声器输出双电源经桥式整流和电容滤波后，作为功放的供电电源, 使用稳压集成电路7805作为稳压芯片,得到稳定的直流电压功率较小的音频信号由“蓝牙模块”输入到本电路中。DWQ1是音量调节电位器，一个“双联同轴电位器”控制音频通道的音量调节；C2 R6 R2 R3 C1 R5 构成了信号调节模块,内有隔直电容 , 隔离直流信号 , 避免直流信号进入耳机 等音频负载中 ; 电容的值不 可太小 , 要保证劝 50H z 到 15k H z 的音 频 信号通过, 同样也可有消除 自激 电路 ; 由于耳机等 为纯阻性负载 , 会产生较大 的 自激 反馈 , 通过此 电路可

5、有效抑制 自激产 生的噪音 。功率放大 电路采用采用集成电路TDA2 0 3 0作为核心 器件,，其1脚为同相输入端，2脚为反相输入端（反馈端）， R9、R10、C5构成放大器的负反馈电路，4脚为输出端，5脚、3脚分别接正、负电源；音量调节和功率放大器模块两者中间为高音、低音提升电路，可以使音乐更加悦耳动听。TDA2030是目前音质较好、价格较低、外围元件较少、应用方便的一款性价比较高的集成功放。其主要特点是：上升速率高、瞬态互调失真小，内部保护电路完善，输出功率最大可达18W。图2 蓝牙音频功率放大器系统框图三、电路板制作步骤及照片图3 电路板制作流程电路板制作步骤:(1)打印：用激光打印机

6、在热转印纸上打印电路板图；(2)打磨：将覆铜板用细砂纸打磨光亮，一边打磨一边用水龙头冲洗；【打磨要轻，目的是：只磨去表层氧化膜，尽量不要伤害到铜，磨后要光亮如镜】(3)转印：晾干覆铜板，使用“热转印机”将电路板图转印到覆铜板上；【热转印机的温度设置在190-200之间】(4)修图：覆铜板上断掉的油墨线，用油性笔填涂完整；(5)腐蚀：将图形完整的覆铜板放入FeCl3溶液中，将没有被覆盖的铜腐蚀掉；【配FeCl3溶液时要用温水，水要少，溶液浓度要高，这样反应速度才会快】(6)冲洗：取出腐蚀好的覆铜板要及时冲洗干净；(7)打孔：先用0.8的钻头打孔，然后将元件引脚较粗的焊盘孔用适当的大钻头扩大孔直径

7、。(8)可焊性处理：用砂纸在水龙头冲洗下打磨掉覆铜板上的油墨图3 腐蚀电路板的三氯化铁 图4 热转印机图5 转印完成的电路板图6 配置好的氯化铁溶液 图7 氯化铁腐蚀电路板 图8 冲洗已腐蚀的电路板 图10 电路版腐蚀完成图11 电路板打孔四、电子元器件介绍及照片所用元器件:图12所用元器件表1 电子元器件清单元器件类型型号数量功放集成电路TDA20301稳压集成电路780513插针SIP332插针SIP21音量电位器50K双联1蓝牙模块M281二极管1N40074LED 绿1电解电容2200uF/25V2330uF14.7uF21uF1瓷片电容1043223133313341电阻33011K

8、12K223K315K1110K122K250K2散热片1螺丝钉1覆铜板6cm*10cm1图13功放集成电路音频功放电路TDA2030，采用5脚单列直插式塑料封装结构，如图所示，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、谐波失真和交越失真小等特点。并设有短路和过热保护电路等，多用于高级收录机及高传真立体声扩音装置。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14 稳压集成电路7805是最常用到的稳压芯片，他的使用方便，用很简单的电

9、路即可以输入一个直流稳压电源，他的输出电压恰好为5v，7805三端稳压集成电路电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便图15 3插针 2插针插针是电路板上用来进行电源和信号的传输一种连接器部件。插针主要作用是,用于接通电源和电路,有些电路板输出或者输入端子经常需要插针或者插排的方式进行，其目的主要是为了方便断开和连接。简单说就是一端是插头，另一端是插座，两者一连接线路就通了。图16 音量电位器电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。电位器既可作三端

10、元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器，由于它在电路中的作用是获得与输入电压（外加电压）成一定关系的输出电压，因此称之为电位器。图17 蓝牙模块蓝牙模块，是一种集成蓝牙功能的PCBA板，用于短距离无线通讯，按功能分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块。蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于无线网络通讯，大致可分为三大类型：数据传输模块、蓝牙音频模块、蓝牙音频+数据二合一模块等等。一般模块具有半成品的属性，是在芯片的基础上进行过加工，以使后续应用更为简单。 图18 二极管(普通二极管) 图19 二极管(发光二极管)二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导

11、电性能， 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时，二极管导通。 当给阳极和阴极加上反向电压时，二极管截止。 因此，二极管的导通和截止，则相当于开关的接通与断开。二极管是最早诞生的半导体器件之一，其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中，利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接，构成不同功能的电路，可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，

12、磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。 图20 电解电容电解电容是电容的一种，金属箔为正极（铝或钽），与正极紧贴金属的氧化膜（氧化铝或五氧化二钽）是电介质，阴极由导电材料、电解质（电解质可以是液体或固体）和其他材料共同组成，因电解质是阴极的主要部分，电解电容因此而得名。同时电解电容正负不可接错。铝电解电容器可以分为四类：引线型铝电解电容器；牛角型铝电解电容器；螺栓式铝电解电容器；固态铝电解电容器。 图21 瓷片电容瓷片电容是一种用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜，再经高温烧结后作为电极而成的电容器。通常

13、用于高稳定振荡回路中，作为回路、旁路电容器及垫整电容器。图22 色环电阻图23 色环电阻阻值读数方法五、电路板焊接步骤及照片图24 电路板焊接所需工具图25 电路板焊接流程图图26 装配图（顶视图）PCB板焊接过程中需手工插件、手工焊接、修理和检验,按清单归类元器件插件焊接剪脚检查修整在对电阻焊接时,要对照转配图,按照正确阻值焊接,最对二极管,电容,集成电路,焊接要注意方向,和焊接时管脚不要连结在一起,要注意不要虚焊,连焊,以免短路,造成器件损坏元器件的装焊顺序依次是电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其它元器件是先小后大在对电容焊接时将电容器按元器件清单装入规定位置，并注意有

14、极性的电容器其“+”与“”极不能接错。电容器上的标记方向要易看得见。先装玻璃釉电容器、金属膜电容器、瓷介电容器，最后装电解电容器。在对二极管焊接时正确辨认正负极后按要求装入规定位置，型号及标记要易看得见。焊接立式二极管时，对最短的引脚焊接时，时间不要超过2秒钟图27 清理掉油墨的电路板 图28 焊接过程中的电路板焊盘图29 焊接完成的电路板(元器件面) 图30 焊接完成的电路板(焊盘面)六、电路通电调试过程和结果电路通电调试所需工具:直流稳压电源 万用表 电烙铁等调试过程:把做好的蓝牙功放双电源输入端接10V直流稳压电源,扬声器端口接喇叭,蓝牙模块供电,同时打开手机蓝牙,查找设备名字为 然后进

15、行配对,连接,手机播放音乐,并适当的旋转音量电位器,调至合适的声音在通电调试过程中,如果通电后连接蓝牙,扬声器未响,这个时候,首先要看,电源是否正确接入,扬声器是否连接好,LED指示灯是否亮,如果还没有声音,这个时候要检测电路板是否虚焊,是否短路,或者元器件是否出现发热或者烧坏通电调试结果:扬声器放出悦耳的音乐, 旋转音量电位器声音可以增减,手机可以任意切换歌曲,声音保真度高,LED指示灯正常发光图31 电路板通电调试 图32 电路板调式查错七、总结“实践出真知”,短短两周的电子技术课程设计即将结束,在这两周里面,我学到了很多,实习实践类课程作为应用型本科学生教育中重要环节之一,实习实践是非常

16、重要的,他不仅可以锻炼我们动手能力,还有着团队协作,已经理论学习应用在实践中来,这也是每个工科人必须具备的素质与能力.通过本次电子技术课程设计,不仅让我对平时所学的理论知识(电路,数字电子技术,模拟电子技术)有了更深的认识同时也锻炼我了我的动手能力,实际操作能力,本次课程设计制作的蓝牙音频功率放大器,从电路板制作,到电子元器件焊接,以及最后通电调试,检修,到最后蓝牙功放正常工作,并向实现了像市场所卖的蓝牙音箱一样的功能,蓝牙音箱放出悦耳的音乐在这次电子技术课程设计里,首先要感谢在这两周里,默默付出,悉心指导,的杨其锋老师,同样感谢我们小组里的每一个成员,以及无私付出的组长,在腐蚀电路板,对电路

17、板打孔中,小组成员相互协作,互相帮助,才有了作品的成功.参考文献1童诗白.模拟电子技术基础M北京：高等教育出版社，2015.2537.2杨兴明.电子设计竞赛基础与实践M合肥工业大学出版社，2013.344.3胡斌 胡松.图表细说电子元器件(第2版)M电子工业出版社，2010.2023.5160.911014李通.印制电路板简易制作法J. 山西煤炭管理干部学院学报2011.24（1）: 132-1345王琳娜.胡冬琴.刘硕.蓝牙音频功放的设计J.科技资讯，2016.02: 73-746曾胜财.甘亮勤.音频功率放大器制作实训课程教学研究J,海峡科学，2018.12: 68-71河南工学院课程设计成绩评定表专业、班级自动化181姓名曲嘉宝学号1814241145课程设计题目蓝牙音频功率放大器的设计制作项目项目内容权重成绩优良中及格不及格学习态度学习认真、态度端正，遵守纪律10%工作量完成设计任务的比例10%设计能力综合运用理论知识、计算机技能和处理工程实际问题的能力40%设计说明书质量设计方案正确、表达清楚；设计思路、实验（论证）方法科学合理；达到课程设计规定的要求；图、表、文字表达准确，排版格式规范30%回答问题情况回答问题准确，基本概念清楚，有理有据10%综合成绩