1、模拟电子技术课程设计*理工学院模拟电子技术课程设计题 目 TDA1521 功率放大电路 学生姓名 专业班级 院 （系） 电子科学与信息工程 指导教师 完成时间 2013/5/30 模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 0 页 共 9 页摘要为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现初次进行模电课程设计。此次课程设计的题目是功放，目的是为了实现音效功率放大功能。该功放由 LM7812、LM7912、TDA1521、双 12V 变压器及一些电阻电容等组成。整个电路由变压、整流、滤波、稳压、功率放大电路构成，最为关键的是中间的整流桥滤波电路和稳压电路，由上述电路构成
2、一个完整网络，以达到功率放大且不失真的效果，形成一个完整的功放电路。在本次试验中，我们需要用到 Multisim 仿真软件，用以完成电路的模拟仿真，达到我们想要的音质好和声音放大倍数足够大的效果。目 录1 绪 论 .21.1 功 放 简 介 12 课 程 设 计 任 务 书 .42.1 设 计 目 的 .42.2 设 计 要 求 与 指 标 .42.3 设 计 提 示 .42.3.1 设 计 电 路 框 图 .42.4 设 计 报 告 要 求 .42.5 设 计 总 结 .5模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 1 页 共 9 页3 设 计 方 案 分 析 及 论 证 .53.1
3、 设 计 方 案 .53.2 工 作 原 理 和 电 路 图 .54 实 际 设 计 电 路 64.1 设 计 课 题 中 各 种 电 路 的 原 理 图 .65 设 计 课 题 的 仿 真 .66 试 验 误 差 分 析 7参 考 文 献 ： 模 拟 电 子 电 路 技 术 基 础 西 安 电 子 科 技 大 （ 第 二 版 ） 模 拟 电 子 技 术 试 验 指 导 浙 江 大 学 出 版 社 7 心 得 体 会 .8附 录 .91 绪 论1.1 引 言伴随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器的要求越来越高。音频是多媒体中的一种重要媒体。人能够听见的音频信号的频率
4、范围大约是 60Hz-20kHz 其中语音大约分布在 300Hz-4kHz 之内，而音乐和其他自然声响是全范围分布的。如何通过分析仪器让音频功放达到更高的要求是许多人为模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 2 页 共 9 页之努力的永恒的课题，声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成数字音频，音频分析就是以数字音频信号为分析对象以数字信号处理的各种理论为分析手段，提取信号在时域，频域内一系列特性的过程。鉴于音频分析仪价格高、适用范围窄等特点，本文应用了目前流行的基于 LabVIEW 的虚拟仪器技术软件平台，结合高性能的 PCI6024E 数据采集卡来完成各种测试。1
5、.2 音频功率放大器概述音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。1906 年美国的德福雷斯特发明了真空三极管，开创了人类电声技术的先河。1927 年贝尔实验室发明了负反馈 NFB（Negative feedback）技术后，使音响技术的发展进入了一个崭新的时代，比较有代表性的如“威廉逊”放大器，而 1947 年威廉逊先生在一篇设计 Hi-Fi（High Fidelity）放大器的文章中介绍了一种成功运用负反馈技术，成为了 Hi-Fi 史上一个重要的里程碑。60 年代由于晶体管的出现，使功率放大器步入了一个更为广阔的天地。晶体管放大器细腻动人的音色、较低的失真、较宽
6、的频响及动态范围等特点，各种电路也相应产生，如：“OTL （Output Transformer Less） ” 无输出放大器、 “OCL（Output Capacitor Less） ”放大器等。 2 课 程 设 计 任 务 书功放的设计与测试模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 3 页 共 9 页2.1 设 计 目 的1、学习功放的设计方法；2、掌握功放的主要性能参数及其测试方法。2.2 设 计 要 求 与 指 标设计一个功放。要求放大倍数 ， ，输入电10uAmVUi2阻 ，输出电阻 ，50kRi8LR，Po2W, 3%(1KHz 正弦波)，频率范围为VVEC12,20Hz
7、-20KHz，音调控制范围：低音为 100Hz ，高音为dB1210KHz ，音调控制电路信号源内阻 。dB KRS2.3 元 件 选 择整流桥出来两个 4700uF、0.1uF，滤波，LM7812、LM7912 稳压、之后又 0.033、10uF 电容再滤波，TDA1521 芯片，双 100K电位器调节音量。2.3.1 设 计 电 路 框 图整流桥滤波稳压TDA1521扬声器2.4 设 计 报 告 要 求1、选定设计方案；2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值。2.5 设 计 总 结1、总结功放的设计方法和运用到的主要知识点，对设计方模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工
8、学院第 4 页 共 9 页案进行比较。2、总结功放主要参数的测试方法。3 设 计 方 案 分 析 及 论 证3.1 设 计 方 案功放的制作电流源电路有源滤波电路功率放大电路反馈式音调控制电路图 3.1 设计方案图3.2 工 作 原 理这是一个双声道音频功率放大器，采用单电源供电，是个TDA1521 功放，变压器出来接有整流桥将交流电变为脉动的直流电，滤波电容将脉动的直流电变为平动的直流电，稳压电路将电压值固定在双 12V，TDA1521 芯片 4、6 脚各接扬声器正极。4 实 际 设 计 电 路TDA1521 功率放大电路原理图220VIN40077812(7815)10F 7 5 5555
9、55510F0.33F0.33F0.1F7912(7915)4700F0.1F4700F双 12V变压器模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 5 页 共 9 页9 617432852200F0.22F100K0.22F1015W2200F0.022F0.022F88100K1015WTDA1521模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 6 页 共 9 页TDA1521 芯片内部结构图5 设计课题的仿真及其分析模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 7 页 共 9 页5.1 仿 真 结 果原 理 图 确 定 下 来 后 ， 接 下 来 进 行 仿 真 。 在
10、 本 次 设 计 中 我用 Multisim 软 件 进 行 仿 真 。 下 面 是 仿 真 图功放总仿真结果图6 试 验 误 差 分 析本设计中由于参数设计有不完美的地方，导致最终结果与理想情况有不小的差距，我们应当通过不断调式来减小误差，在以后的设计中要认真选好各元件的参数，争取误差达到最小。另外，忽略了导线的电阻，并在计算的时候很多数据都是取的近似值，这样也对结果产生了很大的影响。模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 8 页 共 9 页参考文献 ：（ 1） 模 拟 电 子 电 路 技 术 基 础 西 安 电 子 科 技 大 （ 第 二 版 ）（2） 模拟电子技术试验指导浙江
11、大学出版社 （3）孙肖子，徐少莹等，现代电子线路及技术实现简明教程.北京：高等教育出版社 2004；7 心得体会历时三周的课程设计结束了，这给我们带来了不可磨灭的深刻印象，尤其是对于未知的探索，对错误的寻找，这个过程是充满乐趣和成就感的，在连接电路的过程中，遇到了不少问题，包括原理的理解，实验电路的设计，以及在电路连接过程中不可避免的与设计思想相违背，不能出现实验结果的情况，经过对问题的分析及对线路，对实验器材的进一步调试，才一步步的解决问题，并最终得出实验结果。在这一周的课程设计中，我的收获是巨大的，首先，在专业知识的理解与掌握上更进了一步，通过对所不理解的专业知识的查找，并最终将其理解掌握
12、，而且融入到设计理念中，这是一个不断成长和成熟的过程。第二，我学会了怎么去做一个设计者，再设计的过程中，我们必须不断提高，必须通过不间断的学习来解决一个又一个难题，更重要的是遇到难题时我们应该抱有一个平淡的心态，以一个寻求答案的，渴望的思想去找到解决问题的方法，最终将问题解决。第三，我明白了基本的理论知识和实践设计的差别，好多理论上可以执行的东西有时候是调试不出来的，这时候就要去自己寻找错误，有时候是电路连接，有时候是实验设备的问题。而且把理论知识运用到实践中时也是一个很大模拟电子技术课程设计赵前勇 湖北文理学院理工学院第 9 页 共 9 页的挑战，需要不断的探寻和调试才可以达到目的。第四，这
13、次课程设计让我得到了很多在课堂上无法获得的知识，以及解决问题的方法，对我来说，这是一次成功的课程设计，实践，永远是熟练自己知识的最根本的方法。这次模拟电子技术课程设计大大加深了我对书本知识的理解，而且锻炼了自己的焊工，并且提高了自己熟练使用万用表测量电路参数的能力，最重要的是让我更加懂得想做好任何一件事都不是那么容易的，会遇到各种各样的困难，遇到困难后需要我们静下心来分析解决问题，而不能心烦气躁，只要端正态度，不懂得地方自己查看工具书，问同学、老师，问题就会一个个客服，所以说这一次的模拟电子课程设计，不仅仅是锻炼了我们的动手能力，而且还磨练了我们的成为一名电子技术人员必备的素质，总之，收获巨大。最后 ，感谢所有在本次课程设计中帮助过我的老师和同学，没有你们的无私帮助，我可能就不能完成这次任务，谢谢你们！附录双 12V变压器 1个 IN4007 4个 4700F 2个 0.1F 2个7812(7815) 1个 7912（7915） 1个 0.33F 2个 10F 2个0.22F 2个 100K 电位器 2个 TDA1521 1个 0.022F 2个8 电阻 2个 1015W 喇叭 2个 2200F 2个 散热板 大 1个 小 2个
