课 程 设 计课程名称_题目名称_学生学院_专业班级_学 号_学生姓名_指导教师_年 月 日模电课程设计目录一、 设计任务与要求和目的。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。二、 设计的思想。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3、设计原理。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。4、仿真检查。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五、实物制作与改善。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。六、元器件清单。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。七、心得体会。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。八、参考文献。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。模电课程设计一、设计任务与要求和目的课程设计目的本课程是在前导验证性实验基础上，进行更高层次命题的课程设计，是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。本课程旨在培养学生模拟电子电路知识，解决模拟电子技术方面常见实际问题的能力，促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域，是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程之一。目的在于巩固基础、注重设计、训练技能、追求创新、走向实用。课程设计要求1、 根据下面所给出的几个题目自行选择一个完成设计；2、 学生自行查找与设计题目有关的参考资料；3、 提出设计方案，写出设计步骤，并进行理论设计；4、 熟悉用计算机软件进行辅助电路设计方法，并对所设计的电路进行仿真；5、 购买元器件并进行电路的焊接、组装；6、 熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法；7、 学习电子电路的调试和测试技术，完善作品功能。8、 撰写设计报告；任务选择 题目二：音频功率放大电路要求：设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限） ，负载为扬声器，阻抗 8 。基本指标：频带宽 50HZ20kH Z，输出波形基本不失真；电路输出功率大于 8W；输入灵敏度为 100mV，输入阻抗不低于 47K 。模电课程设计二：设计思想本次设计首先在众多集成功率放大器中选出符合设计要求且工作性能最佳，优越性强的集成芯片。而整个设计的核心部分就在功放模块电路的设计，该模块完成的功能主要包括放大输入音频以及调节输出音频。随后运用 Multisim 软件中的仿真功能对其予以仿真，从仿真的结果中分析程序的正确性。待所有模块的功能正确之后，运用原理图搭建顶层电路并进行整体仿真直至达到最初的设计要求。TDA 2030A：TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括 TDA 2030 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 TDA 2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过 20W，而 TDA 2030 的输出功率却能达 18W，若使用两块电路组成 BTL 电路，输出功率可增至 35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在 TDA 2030 集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用） 。 TDA2030 在19V、8 阻抗时能够输出 16W 的有效功率，THD0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。TDA2030A 主要参数：工作电压：622V 静态电流：50mA输出功率：18W，当 V=16V，RL=4 时谐波失真：0.05%，当 f=15kHz，RL=8 时闭环增益：26dB，当 f=1kHz 时开环增益：80dB，当 f=1kHz 时频响范围：4014000Hz模电课程设计电路特点： 1.外接元件非常少。2.输出功率大。3.采用超小型封装,可提高组装密度。4.开机冲击极小。5.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路、过热、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V） 、负载泄放电压反冲等。方案选择功率放大器的常见电路形式有单电源供电的 OTL 电路和正负双电源供电的 OCL 电路还有双声道 BTL。有集成运放和晶体管组成的功率放大器，也有专用集成电路功率放大器芯片。根据设计指标求，以及单电源供电的 OTL 电路的优越性: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、失真小等特点。并具有内部保护电路。TDA2030 是许多电脑有源音箱所采用的 Hi-Fi 功放集成块。它接法简单，价格实惠。额定功率为 14W。电源电压为618V。输出电流大，谐波失真和交越失真小（14V/4 欧姆，THD=0.5%） 。具有优良的短路和过热保护电路。所以我选择 OTL 接法。如图模电课程设计三、设计原理功放设计本次试验采用 TDA2030 单电源 OTL 功率放大电路。如图所示电路为音频功率放大器原理图，其中 TDA2030 是高保真集成功率放大器芯片，输出功率大于 10W，频率响应为101400Hz，输出电流峰值最大可达 3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级，且有短路保护和过热保护，可确保电路工作安全可靠。TDA2030 使用方便、外围所需元器少，一般不需要调试即可成功。R6 是音量调节电位器，OTL 功放的形式:采用单电源，有输出耦合电容。如图所示电路中的 R3 (150 k)与 R5 (4.7 k)电阻决定放大器闭环增益，R5 电阻越小增益越大，但增益太大也容易导致信号失真。两个二极管 D1，D2接在电源与输出端之间，是防止扬声器感性负载反冲而影响音质同时防止输出电压峰值损坏集成块 TDA2030。C7(220n F)电容与 R8(1 )的电阻是对感性负载(喇叭)进行相位补偿来消除自激。电源设计该次设计的 TDA2030 采用单电源供电，采用单电源输入，可采用一个变压器，通过变压把 220V 常用电压，变为正 12V 作为电源输入。我采用电协课程教的可调电源作为本次试验的单电源。如图所示模电课程设计四、仿真检查运用 Mulitisim 仿真 模电课程设计通道 A：峰-峰值 100mV，1kHz 的输入，通道 B：负载喇叭处的输出。可见放大效果约为 15 倍。输入为 1kHz，失真率为 0，不失真模电课程设计输入为 10kHz，失真率为 0.083%，基本不失真输入为 20kHz，失真率为 0.208%,基本不失真模电课程设计标线标在 50Hz标线标在 20KHz利用仿真的波特图示仪，可得出宽频带在 50Hz-20KHz 可以显示模电课程设计五、实物制作与改善仿真数据基本符合实验要求，所以我经过仔细认真的制作，严格按照电路图焊接，做出了基本实物。同时实测数据与仿真结果基本一致。实物做出来后，效果很好，没有什么特殊问题，我尽量排版面积少，在焊接过程中需要谨慎小心。期间我为了不要借同学电源，自己也去做了个可调电源供电，最后我还找到一个小透明盒子为外观设计改善，将其放进其中，经过自己改造，算是比较美观，加上我外接音频口，用音频线接即可，电源线用包线，方便可调电源连接，开关也在盒子外部加上一个，总体效果不错。下面展示一下实物图音频线（左）TDA2030 的 OTL 音频功放电路小音箱（中）可调电源（右）模电课程设计TDA2030 的 OTL 音频功放电路小音箱（整体图）TDA2030 的 OTL 音频功放电路小音箱（内部图）模电课程设计六、元件清单TDA2030 的 OTL 音频功放电路序号 名称 型号规格 位号 数量1 集成电路 TDA2030 U1 12 整流二极管 1N4001 D1，D2 23 电位器 20K R6 14 电阻器 100K R1，R2，R7 35 电阻器 150K R3 16 电阻器 4.7K R5 17 瓷片电容器 0.1F C1 18 瓷片电容器 220nF C7 19 电解电容器 100F C2 110 电解电容器 2200F C3 111 电解电容器 1F C4 112 电解电容器 22F C5 113 电解电容器 2.2F C6 114 拨动开关 J1 115 负载喇叭 8 R4 116 音频接口 1可调电源序号 名称 型号规格 位号 数量1 集成芯片 LM317 U1 12 整流二极管 1N4001 D1，D2 23 电源变压器 14 电位器 20K RP 15 电阻器 150 R1 16 电解电容器 10 F C3 17 瓷片电容器 103（0.01F） C1 18 瓷片电容器 104（0.1F） C2 1模电课程设计七、心得体会时间总是过得很快，在匆忙中课程设计结束了，我自己能制作一个音频功率放大器，调试效果还不错，还改造成小音箱。这其中的兴奋是无法用言语表达的，同时也是受益匪浅。制作过程的这段时间也是我比较忙的日子，刚开始我的脑子里还是一片空白，对着这个模电课程任务书里的任务更是让我昏了头，一直我都是无从下手。刚接到模电的课程设计的任务，越想月是头痛，想着着是个不可能完成的任务。拼命的问同学，问师兄，在请教过程中得知道音频功率放大是比较容易做出来的，可是我还是在犹豫当中，感觉电源也蛮有用，在以后日子里可能用到。时间在一天天过去，设计还是没有一点头绪。自己的知识毕竟有限，最后想到了平日接触最多的 Internet。时间紧急打开百度输入大家包括师兄们都说简单的“音频功率放大器”，很快就出现了很多专业的网站，也有一写发烧友自己的网站。我仿佛发现了宝藏，里面都是我感兴趣的东西。最后我根据这次设计的