武汉理工大学《模电电子技术基础》课程设计说明书
图 2-2-3频率响应仿真
fl=4.7Hz
图 2-2-4频率响应仿真2
fh=22khz B=fh-fl≈22khz
3.实物制作与性能测试
3.1音频功放实物制作
安装电路板,由于本电路采用功放集成电路,且只有5引脚,看准后,可直接焊在电路板上。按照布局图把元件逐一焊接在电路板上,对于二极管或电解电容等有极性器件要用仪器判断好后在焊接。元件全部焊接完成后,仔细检查几遍,确保器件连接正确后,方可通电测试。
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1.测量输出电压放大倍数Au
测试条件:直流电源电压15v,输入信号1KHz= 70 mv(振幅值100mv),输出负载电阻为8Ω。
2.测量允许的最大输入信号(1KHz)和最大不失真输出功率 测试条件:直流电源电压12v,负载电阻分为8Ω。 3.测量上、下限截止频率fH和fL
测试条件:直流电源电压12v,输入信号100mv(振幅值141mv),改变输入信号频率(负载电阻为8Ω)
实物如图:
图 3-1-1实物图1
3.2性能测试
3.2.1功率性能测试
在实验室里,选用低频信号发生器做信号源,用示波器观察波形,并测量出输出电压
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的有效值。测试取输入信频率f=1khz Vi=100mV(峰值约为141mv) RL=8Ω/20W,经测量和计算如下:
○1输出电压(有效值)Uom?3.26V ○2输出功率
2U0Po?m?1.33W2RL(公式3-1)
○3电压放大倍
AU?UO?32.6Ui(公式3-2)
○4电源平均供给功率
Pi?2VccVom=2.20WπRL(公式3-3)
○5转换效率
??PO ≈ 60.3%Pi(公式3-4)
3.2.2频率响应测试
在保证输入信号Ui大小不变的条件下,改变低频信号发生器的频率。用交流毫伏表测出Uo=0.707Uom时,所对应的放大器上限截止频率fh和下限截止频率fl,算出频带宽度B:
○1fl≈10Hz ○2fh≈23KHz ○3B=fh-fl≈23KHz
与理论值相近。在误差允许范围内,实际测试值满足理论值标准,实验成功。
3.3直流稳压电源制作
安装电路板,本电路集成整流桥和LM7812集成稳压器。焊接较为简单。可直接焊在
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电路板上。按照布局图把元件逐一焊接在电路板上,对于二极管或电解电容等有极性器件要用仪器判断好后在焊接。元件全部焊接完成后,在仔细检查几遍,确保器件连接正确后,方可通电测试。测试必须注意用电安全,尤其保证变压器用绝缘胶胶好再通电,通电时不要随意触碰变压电路部分,防止漏电而导致触电。
实物如图:
图 3-3-1实物图2
3.4直流稳压电源的测试
实物通电之后将输出端连接示波器,观察。输出了较稳定的12V直流电源。实验成功。
4.收获以及体会
本着借着此次课程设计制作一些能够用于生活的更实用的实物的原则,我选择了制作音频功率放大器作为我此次课程设计的题目。音频功率放大电路以《模拟电子电路》书本上,TDA2030A构成的单电源互补放大电路为原型,再考虑到实际情况,对电路图做出了
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一些修改。得到了现在的音频功放原理图。在研究电路原理的过程中,我意识到自己之前所学得的理论知识存在很大的漏洞,对于许多元器件、电路的具体应用及其原理大多一知半解。而通过这一次课程设计对电路原理的研究,加深了我对模拟电子电路这门功课相应知识点的理解,填补了自己许多知识漏洞。同时也使我更好得将课程理论知识运用于实践当中,收获颇丰。然而在选定方案的过程中我并没有考虑到输出功率需要满足10W这一条件,直接采用了单源输入的设计方案。不过从实物效果来看,此音频功放同样具有较好的保真效果,工作效率达到60%。这一失误让我意识到制作之前了解设计要求的重要性,同时也告诫我在课程制作和设计时必须先做足充分准备再开始实践。这样既不会浪费耗材,也不会浪费自己的时间和精力。
制作直流稳压电源的出发点仅仅是为我的音频功放提供一个直流电源,能够使我不仅仅在实验室使用这个音频功放。这一直流电源制作虽然很简单,但是制成之后才发现,12V的直流稳压电源应用范围太过狭隘。考虑到实际成本和实用度,这一电源制作的性价比其实是比较低的。所以我也决定在寒假时,利用空闲时间将其做出一下修改。制成一个可调的直流稳压电源。方便自己今后的制作需要。
在运用Mulitisim仿真软件进行电路仿真的过程中,让我学会更流畅得使用此类仿真软件。同时,利用仿真软件更改各元器件、模拟各种实际情况能够加深我对各元器件在电路中应用的理解。先仿真、再制作,提高了我们实物制作的效率,降低实际工作量。而通过这一此课程设计的实际操作,我学习到很多运用仿真软件的新技能。
此次课程设计由于电路图较为复杂,虽然有一定电工电子实习的实践基础,但是在实际
的电路板焊接过程中仍出现了较多问题。比如在焊接中,存在几处虚焊情况,严重影响了我后期的试调过程。直到拿着万用表一处一处排查,才找出故障所在。这也让我意识到自己做事粗心的缺点。这让我意识到不能够急于求成,要认真仔细做好每一步,否则将会给接下来的任务带来更大的麻烦。除此之外,焊接时芯片的引脚、电容等有极元件需要特别
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音频功率放大器课程设计报告 - 图文
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