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TDA2030 集成电路功率放大器设计

一、设计题目集成电路功率放大器

二、给定条件

设计一款额定输出功率为10~20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作便利、性能牢靠。性能主要指标：

输出功率：10~20W〔额定功率〕；频率响应：20Hz~100kHz〔≤3dB〕

谐波失真：≤1％(10W,30Hz~20kHz〕；输出阻抗：≤0.16Ω;

输入灵敏度：600mV〔1000Hz，额定输出时〕

三、设计内容

依据具体电路图计算电路参数

选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确推断、解决大功率放大器散热的问题。

了解有关集成电路特点和性能资料状况

依据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图

制作印刷线路板

电路板焊接、调试〔调试步骤可以参考《模拟电子技术试验指导书》有关放大器测试过程7．实训期间必需遵守实训纪律、听从教师安排和留意用电安全。

四、功率放大电路的测试根本内容

留意：将输入电位器调到最大输入的状况。

测量输出电压放大倍数A

u

测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ70mv〔振幅值100mv〕，输出负载电阻分别

为4Ω和8Ω。

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：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。

②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。

测量上、下限截止频率fH和fL

测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv〔振幅值100mv〕，转变输入信号频率、负载

电阻为8Ω。

五、参考资料

TDA2030简介：TDA2030是一块性能格外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TDA2030在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是打算放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。

TDA2030集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。依据把握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA2030的输出功率却能达18W，假设使用两块电路组成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TDA2030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〔固然这保护是有条件的，我们决不能由于有保护功能而不适当地进展使用〕。

TDA2030集成电路的第三个特点是外围电路简洁，使用便利。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端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少便利。

TDA2030在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率〔失真度≤0．5％〕；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率〔失真度≤0．5％〕。该电路由于价廉质优，使用便利，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。

双电源供电BTL音频功率放大器

工作原理:用两块TDA2030组成如图1所示的BTL功放电路，TDA2030〔1〕为同相放大器，输入信号Vin通过沟通耦合电容C1馈入同相输入端①脚，沟通闭环增益为KVC①＝1＋R3/R2≈R3/R2≈30dB。R3同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD2030〔2〕为反相放大器，它的输入信号是由TDA2030〔1〕输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的沟通闭环增益KVC②＝R9/R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA2030〔1〕与TDA2030〔2〕的两个输出信号U01和U02应当是幅度相等相位相反的，即：U01≈Uin·R3/R2 U02≈－U01·R9/R5

∵R9＝R5 ∴U02＝－U01因此在扬声器上得到的沟通电压应为：

?UY?＝U01-〔-U02〕＝2U01＝2U02

扬声器得到的功率PY按下式计算：

PY ＝ ＝ ＝４ ＝4PMONO

双电源双通道功放

BTL功放电路能把单路功放的输出功率〔PMONO〕扩展4倍，但实际上却受到集成电路本身功耗和最大输出电流的限制，该电路假设在VS＝±14V工作时，PO＝28W。

假设在VS＝±16V或±18V〔TDA2030A〕工作时，