模拟电子实训电路：资料.docx

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1、模拟电子实训电路：资料模拟电子实训电路：TDA2030集成音频功率放大器组装与维修一、TDA2030简介：TDA2030是很多音频功放产品所采用的Hi-Fi功放集成块。它接法简单，价格实惠，使用方便，在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5个引脚，外型好像塑封大功率管，给使用带来不少方便。TDA2030在电源电压14V，负载电阻为4时输出14瓦功率失真度05；在电源电压16V，负载电阻为4时输出18瓦功率失真度05。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。其接法分单电源和双电源两种，如图332所示。

2、二、集成音频功率放大器组装一电路组成与工作原理电路原理如图3-3-3，该电路由左右两个声道组成，其中W101为音量调节电位器，W102低音调节电位器，W103为高音调节电位器。输入的音频信号经音量和音调调节后由C106、C206送到TDA2030集成音频功率放大器进行功率放大。该电路工作于双电源OCL状态，音频信号由TDA2030的1脚同向输入端输入，经功率放大后的信号从4脚输出，其中R108、C107、R109组成负反应电路，它能够让电路工作稳定，R108和R109的比值决定了TDA2030的沟通放大倍数，R110、C108和R210、C208组成高频移相消振电路，以抑制可能出现的高频自激振

3、荡。图3-3-4为电源电路，为功放电路提供15-18V的正负对称电源。图332TDA2030应用电路图图335TDA2030集成音频功放元件分布图二、TDA2030集成音频功放电路调试和故障的维修由于集成音频功放电路构造简单，元件数量较分立元件功放少了很多，其维修方法能够参考分立元件OCL功放电路进行。维修中要求熟悉集成电路的相关引脚功能，能够通过在线测量各引脚的电阻和工作电压，比照正常时的相关参数进行检修。一、常用集成音频功放电路简介上个世纪80年代以前，输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。进入80年代后，国内开场研制生产出一些小功率的功放IC，但由于这些功放IC的性能指标

4、不佳，尤其是可靠性比拟差，很快就被国外生产的功放IC所取代。日本生产的HA1392、TA7240曾经是80年代用得非常普遍的功放IC。HA1392与TA7240的输出功率都只要4W6W。HA1392的工作频率上限较低，电源极性接反就即刻损坏。TA7240的外围电路设计难度较大，静音控制易受外界干扰而产生误动作。意法SGS公司在80年代初开发生产的TDA2030A算是比拟好的一款功放IC，它的输出功率能够到达12W以上。尽管SGS公司在TDA2030A基础上又研制出TDA2040、TDA2050功放IC，使输出功率能够到达24W，但由于它们的电源适用范围只要22V，假如使用未经稳压的整流滤波直流

5、电供电，它们实际上都只能给4负载输出12W功率。美国NS公司在80年代开发生产的LM1875功放IC，比SGS公司生产的TDA2030A功放IC输出功率高出一倍，原因就在于它的电源适用范围能够到达30V。假如使用稳压直流电供电，TDA2030A与LM1875实际上都能在18V供电条件下给4负载输出24W正弦波有效功率。而且提高供电电压，除了使LM1875在更低的输出功率下发生功耗过载保护动作外，并不能增大输出功率。作为早期开发的功放器件，TDA2030A与LM1875都没有静音控制功能，对电源纹波的抑制能力也不够强。荷兰菲利普公司在意法SGS公司推出TDA2030A之后不久，也开发生产出一款性

6、能指标类同的TDA1521Q双功放IC。该款功放IC的电源适用范围也是22V，能够同时给两个4负载分别输出12W功率。由于TDA1521Q已把决定放大倍率的负反应电路做在IC内部，使用上相比照较简便。此后，菏兰菲利普公司又推出一款型号为TDA1514A的高性能功放IC，产品介绍资料上称它能够输出40W的功率。但是，实际的使用实验证实：在使用稳压直流电源供电的情况下，TDA1514A能够可靠工作的电源电压只到18V，给4负载输出的正弦波有效功率为24W。假如将电源电压提高到20V以上电压，TDA1514A将出现过载保护动作，而且所进行的过载保护动作表现为半波截止输出。这样，人们只能把TDA151

7、4A的工作电压设计为与LM1875一样的工作电压。在90年代以前，电子器件生产厂商提供的功放IC输出功率实际都在30W下面。在经过10多年的努力后，美国NS公司和意法SGS公司都在90年代期间相继开发生产出多款输出功率超过30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美国NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295、TDA7296是意法SGS公司的代表作。这些功放IC芯片都具有很小的安装体积和多项安全保护功能，使用上很可靠。但同时也正由于功放IC芯片需要有很可靠的过热、过流、过压、过功耗等多项安全保护功能，生产厂家在设计IC芯片的内部保护电路时，可能会由于所采取的检测方式过于敏感

8、或欠成熟，出现一些不够良好的问题。生产厂家没有在其产品介绍讲明中将这些缺陷写出来，虽然有可能是不希望本人的产品销售遭到影响，但更多的原因是他们本人也未必发现了这些缺陷，而需要用户在使用经过中将发现的问题反应给生产厂家，他们再去改良开发新的器件。譬如，美国NS公司的音响工程师曾给我推荐使用他们生产的功放IC，其中有一款型号为LM4701样品型号为LM4700，该款功放IC据讲是替代LM1875的器件，它具有静音控制功能，输出功率比LM1875高。但实际的使用证实：LM4701在推动4负载时能够正常工作，不出现误保护动作的电源电压不能够超过20V，最大输出功率只要20W。假如电源电压超过20V，譬

9、如为22V时，输出功率不但不会增大，100Hz下面低声频段能够正常输出的功率会降低到只要10W。固然在26V稳压电源供电下，LM4701能够给8负载输出25W功率，但因其电源实用范围只要32V，在使用非稳压直流电源供电情况下，LM4701能够给8负载输出的功率还达不到20W。又譬如，意法SGS公司生产的TDA7264双功放IC，产品介绍资料中标明它的最高工作电压为25V，最大输出电流为4A，比TDA2030A的性能指标最高工作电压为22V，最大输出电流为3.5A要高。但实际的使用证实：TDA7264在推动4负载时，能够可靠工作，不出现误保护作的电源电压不能够超过15V，相应的输出功率只要212

10、W。此外，TDA7264工作时器件上的发热温度测试点放在IC金属片上应保持在70下面。否则，TDA7264的内部过热保护电路会由于IC在较高的发热温度下工作产生累积效应，在连续工作30分钟后出现“软保护而使其能够输出的功率降低到正常值的1/4下面。本来，理想的过热保护功能应该是在功放IC的发热温度到达最高允许值时关断输出，待其温度冷却至比最高允许值低若干度时重新恢复输出。TDA7264工作之后，发热温度在短时间内到达110也没有出现过热保护，工作情况良好，人们会因而误以为TDA7264具有很好的温度特性而降低对它的散热要求。美国NS公司在80年代生产的LM1875功放IC固然没有静音功能，但其

11、内部设计的过热保护功能已接近理想要求，因而直到如今还继续被音响生产厂大量选用。但是美国NS公司在90年代生产的LM3875、LM3886大功率功放IC，在过热保护功能方面的表现却很令人失望！尤其是采用陶瓷绝缘封装的功放IC，因其导热状况不佳，LM3875在推动4负载时，连10W以上的正弦波额定功率都不能连续输出。就是改成8负载，陶瓷绝缘封装的LM3875能够正常输出30W正弦波额定功率的时间也仅能维持几秒钟就开场出现杂波。同样，陶瓷绝缘封装的LM3876，在推动4负载时能够正常输出40W正弦波额定功率的时间也只能维持几秒钟就开场出现杂波。必须使用金属片导热的封装器件，并保持功放IC金属片上的发

12、热温度不超过85，LM3875或LM3876、LM3886才能分别给4负载正常的长期输出30W与50W正弦波额定功率。因而，人们在使用LM3875、LM3886等功放IC器件时，一定要给它们配上足够大的散热器。同时，用于给功放IC金属片绝缘的导热片厚度应尽可能薄，不要超过0.3mm，这样才能确保功放IC与散热器之间的温差只要几度。二、前置放大器在功率放大器之前，往往需要参加前置放大器，用于将各种音源送出的较微弱的电信号进行电压放大，对重放声音的音量、音调和立体声状态等进行调控。它通常由输入选择与均衡放大电路、等响音量控制电路、音调控制电路等组成，见图336。图336前置放大器组成方框图前置放大

13、器由于工作在功放电路的前端，它产生的声音失真将由功放电路放大，产生更大的失真。因而，对前置放大器要求信噪比要高、谐波失真度要小、输入阻抗要高、输出阻抗要低、立体声通道的一致性要好、声道的隔离度要高等。1.音源选择电路用于音源与前置放大器的选通。图337为飞利浦公司生产的TDA1029音源电子开关电路。该音源电子开关能够对输入的4组立体声信号进行选通。图337音源选择电路2.前置放大电路通常由分立元件或集成电路构成，集成电路的特点是增益高，噪声小，含有补偿电路，双通道一致性好，电路简单，安装、调试方便，在实际产品中经常使用集成电路小信号音频电压放大电路，如NE5532、TL082等，见图338。

14、图338集成前置放大电路3.音调控制电路主要用于对音频信号各频段内的信号进行提升或衰减控制。一般分为RC衰减式音调控制电路、RC负反应式音调控制电路两种形式。1RC衰减式音调控制电路，如图339。RP1是低音控制电位器，调节RP1对中高音的影响不大，而对低频信号的影响较显著；RP2是高音控制电位器，调节RP2对中低音的影响不大，而对高频信号的影响较显著。图339RC衰减式音调控制电路2RC负反应式音调控制电路，如图3310。RP1是低音控制电位器，当动片滑到最左端时，低音呈最大提升状态，当动片滑动到最右端时，低音呈最大衰减状态。RP2是高音控制电位器，当动片滑到最左端时,对高音呈最大提升状态，

15、当动片滑到最右端时,对高音呈最大衰减状态。图3310RC负反应式音调控制电路4.音量控制电路其作用是调节馈入功放的信号电平，以控制扬声器的输出音量。包括电位器音量控制和电子式音量控制电路两种形式，如图3311。电位器音量控制电路左图采用指数型电位器构成分压电路，直接控制信号电平。电子音量控制电路采用间接方式控制音量大小，能够克制电位器音量控制电路的缺点。偏流调节型音量控制电路如下列图右图所示。图3311音量控制电路5.等响控制电路其作用是在小音量放送音乐时利用频率补偿网络适当提升低音和高音分量，以弥补人耳听觉缺陷，到达较好的听音效果，常有下面两种电路形式。1抽头电位器响度控制电路，如图3312所示。R1，C1，C2和抽头电位器组成频率补偿网络，电位器滑动触点既能控制输出音量，又能实现响度控制。图3312抽头电位器响度控制电路2独立响度控制电路，如图3313所示。独立于音量控制的响度控制电路，常应用于在音量遥控的音响系统中，电路中的响度控制开关图中S1由遥控电路控制。当S1置于ON位置时，响度控制电路具有低音补偿作用，在不同音量的情况下具有一样的低音提升量；当S1置于OFF位置时，电容C1被短路，因此电路无响度频率补偿作用。