1、专业: 姓名:M尸/步实验报告窑:地点:课程名称:模拟电子技术实验 指导老师: 成绩: 实验名称:扩音机电路的综合测试实验类型:同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1 .熟悉集成功放的基本特点2 .了解放大电路的频率特性及音调控制原理3 .学习扩音机电路的测试方法,测试各项指标及电路的音调整控制特性、实验原理 扩音机的整机电路按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。1 .功率放大级本实验电路的功率放大级由集成功率器件 T
2、DA2030A连成OCL电路输出形式。 TDA2030A功率集 成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中 1脚为同相输入端,2脚为反相输入端,3脚为负电源,4脚为输出端,5脚为正电源。TDA2030A功率集 成电路的内部电路包含由恒流源差动放大电路构成的输入级、中间电压放大级,复合互补对称式OCL电路构成的输出级;启动和偏置电路以及短路、过热保护电路等。为了提高电路稳定性,减小输出波形失真,功放级通过 R10, R9, C9引入了深度交直流电压串联负 反馈,由于接入C9,直流反馈系数F Mo对于交流信号而言,因为C9足够大,在通频带内可视为短路,
3、 所以交流反馈系数,按电路的实际参数。因而该电路的电压增益。可见改变电阻R9、R10可以改变电路增益。电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿电感性 负载,避免自激和过电压。2 .音调控制电路(A2)常用的音调控制电路有三种形式,一是衰减式RC音调控制电路,其调节范围宽,但容易产生失真;另一种是反馈型音调控制电路,其调节范围小一些, 但失真小;第三种是混合式音调控制电路,其电路复杂,多用于高级收录机。为使电路简单而失真又小,本音调集成功率电路中采用了由阻容网络组成的RC型负反馈音调控制电路。通过不同的负反馈网络和输入网络造成放大器闭环放大倍数
4、随信号频率不同而改 变,从而达到音调控制的目的。只要合适选择并调节输入回路和反馈回路的阻容网络,就能使放大器的闭环增益随信号频率改变,从而达到音调控制的目的。组成Zi和Zp的RC网络通常有下图所示四种形式。(i)低音提升(ii)高音提升ZiI I|l Ao一十GNDGND(iii)高音衰减(iv)低首盘减将这四种电路形式组合起来,即可得到下图所示的反馈型音调控制电路。升低音 减Jl良 LR.W2K2MP信号在低频区在低频区,因为 C3很小,所以C3、R4支路可视为开路,反馈网络主要由上半部分电路起作用。又因运放的开环增益很高,UE= UE0(虚地),故R3的影响可忽略。当电位器RP2的活动端移
5、至 A点时,R2 + W248Hz 2 RP2c2C1被短路,其低音最大提升量也 约18.6dB ,转折频率fL11一f R2 RP2 48Hz ;当RP2滑动到B点时,低音的最大衰减量 AR2约i8.6dB,转折L2 2 RP2C2B R1 RP2频率:fLlfLi 48Hz ofL2 fL2 410Hz信号在高频区在高频区,因为 C1和C2较大,对高频可视为短路,而 C3较小,故C3、R4支路已起作用。将电路 中接成丫形地Ri、R2、R3电路变换成形电路,这里Ra=Rb=Rc=3R(当R1=R2=R3=R时)。设前级输出电阻很小,输出电压Uo通过Rc反馈到输入端的信号被前级输出电阻所旁路,
6、故Rc的影响可忽略。因此当高音提升作用时,最大提升量ARbR4 3R约18dB.当高音衰减作用时,衰减量AucRa / R4R4ARbRR4 级AUC M8dB。RaR4 3R2 .前置放大电路由A1组成的前置放大电路是一个同相输入比例放大器,电路的闭环特性如下:理想闭环电压增益Auf = 1+R3/R2,输入电阻 Rif = R1,输出电阻 Rof=0。扩音机电路的增益是很高的,所以扩音机的噪声主要 取决于前置放大器的性能。为了减小前置级放大器的噪声,第一级要选用低噪声的运放。另外,如输入线的屏蔽情况,地线的安装等等都对噪声有很大影响。3 .扩音机电路的一些主要技术指标 i)额定输出功率:在
7、满足规定的失真系数和整机频率特性指标以内,功率放大器所输出的最大功率RiOii)效率:放大器在达到额定输出功率时,输出功率Po对消耗电源功率 PE的百分比,用刀表示n = xlOO% Feiii)频率响应:在输入信号不变的情况下,输出幅度随频率的变化下降至中频时输出幅度的0.707倍时所对应的频率范围。图中fL称为下限频率,fH称为上限频率。iv)音调控制范围:为了改善放大器的频率响应,常对高、低频增益进行控制,如提升或衰减若干分贝,而对中频增益不产生影响。若未控制的输出幅度为Uo,而控制后的输出幅度为Uo1 ,则音调控制范围为2。近等(即2。塔三巴 Uo.4 uv)噪声电压Un:扩音机输入信
8、号为零时,在输出端负载上测得的电压有效值为噪声电压 是扩音机机内各种噪声经放大后的总和。Un,噪声电压Vi)输入灵敏度Uimax:保证扩音机在额定的输出功率时所需的输入信号。三、实验内容长0+15V D3 1N4007C15 WQl510K011N4007idokH Hiodkrrcie IQOu1N4OD7 +上?100n口u1 丁f_-V R13 120H-0-15V D4 1N4007组装焊接由三级运放组成的扩音机电路。仔细复查整机电路的接线是否正确无误;分别测量各级电路 的静态工作点;测量前置级的增益;测量功率放大级的增益;测试整机增益;测量功率放大级最大不失真(8W)输出和最大功率(
9、带载);测量频率特性;测量音调级低音和高音增益调节范围;听音试验。测量实验前, 应保证音量电位器 RP3置于最大位置。音调控制电位器置中心位置。扩音机的输出在额定输出功率以内,并保证输出波形不产生失真。输入信号频率为1KHz的正弦波。四、实验仪器和设备TDS1000C-EDU 示波器、 DG1022 型双通道函数任意波形发生器、 MS8200G 数字万用表、模电实验箱。五、实验结果 静态工作点 前置放大级引脚编号1234电压-14.07V-7.2mV-5.8mV-14.08V引脚编号5678电压-14.08V-17.2mV14.12V-2.2mV音调放大级引脚编号1234电压-14.08V00
10、-14.08V引脚编号5678电压-14.08V014.12V0功率放大级引脚编号1234电压00-14.320引脚编号5电压-14.08V最大不失真输出V omax=23.4V最大输入灵敏度Vimax=116mV最大不失真输出功率POmax =34.2W频率响应f=100Hz ,转动RP1:位置A2.40V位置B2.24Vf=10kHz ,转动RP2:位置C11.3V位置D486mV六、实验心得TDA2030A 功率放大器检测时先检测芯片的供电是否正常,即 5 脚为正电源, 3 脚为负电源。在没有信号输入的情况下,另外三脚应该是零电压的。如果测得4 脚输出有较大的直流电压输出 (例如已达电源电压 ),可确定芯片已经损坏。TDA2030A的电源电压为土 6V 22V,静态电流为50mA (典型值);1脚的输入阻抗为 5M Q (典型值),当电压增益为26dB、RL=4 时,输出功率 Po=15W。频带宽为100KHz。源为土 14V、负载电阻为4时,输出功率达 18W。电子电路调试的一般过程:先调试,后测量,先分级,后整机,先静态,后动态,先空载,后加载 调试步骤:(1)目测,初步排除明显的错误(不要虚焊)。(2)对照原理图,检查电路的正确性(通断测试)(3)加电源,注意观察(电源电流大小,有无冒烟)。(4)测试各级电路的静态工作点。(5)加上信号源,用示波器检查各级输出正确否。