集成功率放大器
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集成功率放大器实验报告实验报告:集成功率放大器实验目的:1. 了解集成功率放大器的基本原理和工作原理;2. 学习使用实验仪器和测量方法,观察和分析集成功率放大器的性能。
实验仪器:1. 集成功率放大器实验板;2. 示波器;3. 可变电压源。
实验步骤:1. 搭建集成功率放大器电路:将集成功率放大器实验板连接示波器和可变电压源。
示波器连接在集成功率输出端,可变电压源连接在集成功率输入端。
2. 调节可变电压源输出电压,观察集成功率输出波形在不同电压下的变化情况。
记录输出波形的峰值电压和谷值电压。
3. 调节可变电压源输出电压的幅度和频率,观察集成功率输出波形的畸变情况。
记录输出波形的失真程度。
4. 测量集成功率放大器的增益,通过改变可变电压源输出电压,测量输入信号和输出信号的幅度,计算增益值。
5. 改变输入信号的频率,测量集成功率放大器的带宽,找到输出信号的幅度下降3dB的频率点。
实验结果:1. 在不同的输入电压下,观察到集成功率输出波形的峰值和谷值电压的变化情况。
可以得到输入电压和输出电压之间的关系曲线。
2. 在改变输入信号的频率时,观察到集成功率输出波形的失真程度,可以得到输入信号频率和输出信号失真程度之间的关系曲线。
3. 测量得到集成功率放大器的增益值和带宽。
实验结论:1. 集成功率放大器可以将输入信号的幅度放大到更高的幅度,使得信号能够驱动更高阻抗的负载。
2. 集成功率放大器的增益和带宽受输入电压和频率的影响,需要根据具体的应用需求选择合适的工作条件。
实验中可能的误差:1. 仪器误差:示波器的测量误差、可变电压源的输出误差等;2. 环境误差:温度、湿度等环境因素对实验结果的影响;3. 人为误差:操作不精准、读数误差等。
改进措施:1. 使用精度更高的仪器进行测量;2. 在实验过程中控制环境条件,确保实验的准确性;3. 注意操作细节,提高操作的精准度。
总结:通过本次实验,我学习了集成功率放大器的工作原理和性能特点,并通过实验观察和测量,对集成功率放大器的性能有了更深入的了解。
TDA2030集成音频功率放大器组装与维修一、TDA2030简介:TDA2030是许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,外型如同塑封大功率管,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%)。
电源电压为±6~±18V。
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3-3-2所示。
图3-3-2TDA2030应用电路图二、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组成负反馈电路,它可以让电路工作稳定,R108和R109的比值决定了TDA2030的交流放大倍数,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3-3-3TDA2030集成音频功放电路原理图图3-3-4TDA2030集成音频功放供电电路原理图(二)电路元器件选择(套件:/item.htm?id=5641928561)TDA2030为功率元件,使用过程中将会产生大量热量,要求安装到足够大的散热片上。
TDA2030集成电路功率放大器性能主要指标: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)TDA2030简介:TDA 2030 是一块性能十分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TDA 2030 在内的几种。
我们知道,瞬态互调失真是决定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。
根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成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TDA 2030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。
TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单,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端,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。
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,使用方便,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。
工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路,TDA 2030(1)为同相放大器,输入信号Vin通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚,交流闭环增益为KVC①=1+R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。
目录目录 (i)摘要 (iii)Abstract (iv)1数字集成功率放大器设计概述 (1)2数字集成功率放大器整体电路设计 (2)2. 1输入切换部份的设计 (2)2.1.1 TC9152P组成电路图 (2)2.1.2TC9152P应用电路说明 (3)2.1.3TC9152P要紧元件参数说明 (4)数字音量操纵部份设计 (4)2.2.1TC9153组成电路图 (4)2.2.2TC9153应用电路说明 (5)2.2.3 TC9153要紧元件参数说明 (5)2.2.4 TC9153组成电路的屏蔽 (5)功率放大器部份设计 (5)2.3.1 TDA7481的特点 (6)2.3.2 TDA7481的引脚及参数说明 (7)2.3.3 TDA7481的外围电路 (8)2.3.4TDA7481的相关计算 (8)电源部份电路设计 (9)3设计总电路图 (12)4结论 (13)参考文献 (14)致谢 (15)附录 (15)摘要本设计采纳TDA7481芯片组成的数字集成功率放大器,加入了音源选择电路,该选择器能够在TUNER、TAPE、CD、AUX一、AUX2之间任意切换,大大方便了整机的适用性。
另外在音量操纵部份已改传统电位器操纵的做法,选用了数字轻触式按键操纵,如此能够方便操作和延长寿命。
由于选用D类功率放大器,其输出功率大、效率较高、失真较小,使整机具有了很多良好的性能。
关键词:TDA7481;效率;D类功率放大器AbstractThis design used the TDA7481 chip composing the digital integration power amplifier, joined the sound source selecting circuit which contain TUNER, TAPE, CD, AUX1 and AUX2,and then it greatly improved the applicability of the equipment. Another, at the part of volume controlling, in order to simplify the operation and last its life, the traditional potentiometer controlling was changed into digital button-click controlling. Because of the Class-D amplifier assembled, and its high power of output, high efficiency, and small distortion, the whole equipment has many good performances.Key words: TDA7481;efficiency;Class-D amplifier asembled1数字集成功率放大器设计概述该集成功率放大器是集成了数字音量操纵(TC9153),音源选择(TC9152P)的D 类功率放大器,功率放大部份选用TDA7481。
集成电路射频功率放大器的设计与实现近年来,随着科技的飞速发展和通信技术的不断革新,集成电路和射频功率放大器的需求量也不断增加。
本文将重点介绍集成电路射频功率放大器的设计和实现方法。
一、射频功率放大器的基本概念射频功率放大器是指在射频频率范围内的功率放大器,其主要目的是提供信号放大和驱动负载的功率。
一般来说,射频功率放大器的工作频率范围在几百千赫到几千兆赫之间,而功率范围则在几百瓦到几十瓦之间。
射频功率放大器的设计需要考虑多种因素,如频率响应、功率输出、效率、线性度、带宽、噪声和可靠性等。
同时,还需要考虑电路的物理尺寸和材料成本等因素。
二、集成电路射频功率放大器的设计原理基本的集成电路射频功率放大器电路通常由一个输入网络、一个放大器和一个输出网络组成。
其中,输入网络和输出网络通常用于匹配阻抗和抑制谐波,而放大器则是主要的信号处理单元。
在设计射频功率放大器时,需要根据具体的应用要求选择合适的晶体管。
而晶体管的选择主要取决于需要达到的功率输出和频率范围。
同时,还需要对晶体管的偏置点进行优化,以提高其线性度和效率。
在放大器的选择和偏置点设置之后,接下来需要对输入网络和输出网络进行设计。
输入网络需要匹配信号源的阻抗,并通过调节其参数(如电容和电感)来优化放大器的频率响应。
输出网络则需要匹配负载的阻抗,并通过调节其参数来抑制反射波和谐波。
三、集成电路射频功率放大器的实现方法在进行集成电路射频功率放大器的实现时,一种常见的设计方法是使用基于微波传输线的设计技术。
该技术基于在通信系统中广泛使用的同轴电缆或微波传输线来传输射频信号。
基于微波传输线的设计方法将电路转换为等效传输线模型,并使用S参数(也称为散射参数)描述电路的行为。
通过适当选择传输线的特性阻抗和长度,可以实现输入网络和输出网络的匹配。
此外,还可以利用现代集成电路设计软件来模拟和分析电路的行为。
通过使用这些软件可以进行电路的优化,并在仿真过程中检验电路的性能。
《集成功率放大器》设计报告专业:班级:学号:姓名:指导老师:目录:一、课题名称二、设计目的及意义三、设计任务和要求四、设计设备及元件五、LA4102介绍六、电路介绍七、参数测量八、参考文献资料九、误差分析十、收获与建议一、课题名称:《集成功率放大器》功率放大器的特点主要是输出交流(信号)功率较大、电路的工作效率要高、非线性失真要小,主要有甲类、乙类、甲乙类三种。
本次做的集成功率放大器把电路具有输出功率大、外围连接元件少、使用放那边等优点,使用很广泛。
本次实验以la4102芯片为例作实验,是典型的OTL功率放大电路,有低频响应好便于集成的特点。
此次设计并制作具有弱信号的功率放大器。
二、设计目的及意义:目的:设计并制作一个低频功率放大器设计:了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测量方法;意义:通过本次实验,对集成功率放大器的原理及应用有更多了解,通过实践实验,巩固我们的课本知识,加强对电子设备的应用能力,加强我们的动手能力。
三、设计任务、条件、要求:任务:设计并制作一个低频功率放大器要求:1、信号源外接,输入信号为(1—20)mv2、等效负载电阻为RL=8Ω3、电路原器件吴特殊要求4、额定输出功率Po>1w5、带宽BW>500HZ----15HZ6、Po>55%.四、设计设备及元件:主要的元器件有:LA4102芯片一个1个500 Ω电阻1个470uf电容1个22uf电容3个100uf电容1个33uf电容1个10uf电容1个200pf电容1个470pf电容五、LA4102介绍:各引脚功用如下:○1输出端; ○3接地; ○4,○5消振;○6反相输入端;○9同相输入端;○10 ,○12 退耦滤波; ○8公共射极电位; ○13接自举电容; ○14正电源; ○2,○7,○11 空脚.六、电路介绍:RF、C F——与内部电阻R11组成交流负反馈支路,控制电路的闭环电压增益A v ,即A v≈ R11/ R FC B ——相位补偿。
实验十三 集成功率放大器
一、实验目的
1、掌握集成功率放大器的主要性能指标、意义及测量方法。
2、熟悉集成功率放大器的特点。
二、实验仪器
1、双踪示波器
2、低频信号发生器
3、频率计
4、交流毫伏表
5、直流电源
三、实验原理及测量方法
集成功率放大器LM386是中规模功放芯片,使用起来比较方便。
图2为其内部电路图。
主要引脚的定义如下:
2------反相输入端
3------同相输入端
4------电源负极
5------功率放大器的输出端
6------电源正极
典型连接图如实验电路图1所示。
图1 典型连接图
集成功率放大器的主要作用是向负载提供功率的放大电路,所以其性能参数与前面的放大电路有所不同,主要有输出功率和转换效率,其意义如下:
1、输出功率P o
输出功率P o 是指功放电路在输入信号作用下提供给负载的功率。
而最大输出功率P om 表征功放电路在输入信号尽可能大的情况下能够提供给负载的功率。
上述功率均在输出信号不失真的情况下才有意义。
用表达式表示为 2/om om om om L P I U U R ==
2/o o o o L P I U U R ==
I o 、U o 指负载上得到的电流电压有效值
I om 、U om 指负载上能够得到的最大的电流电压有效值
2、转换效率η
功放电路能够将输入信号的功率进行放大,主要是因为功放电路中三极管能够将直流电源提供给电路的一部分直流功率转换为信号功率,余下的直流功率则消耗在功放电路自身上(称为耗散功率)。
耗散功率对功放电路来讲是越小越好。
描述功放电路对直流功率的转换作用,用转换效率η表示:
//()O V o o O T P P I U P P η==+
P T 为耗散功率;P V 表示直流电源提供给电路的功率。
集成功放LM386工作时,可加正负双电源,也可在单电源供电下工作。
本实验采用后一种方案。
功放电路在输入端不加信号情况下,直流电源提供给电路的功率称为静态功率(电源的静态电流一般可查阅手册,LM386约为4mA ),近似作为电路的耗散功率。
若在功放电路的输入端加一正弦信号(频率为1kHz ),同时用示波器监视电路的输出信号波形,再逐渐加大输入信号的幅度,可计算出电路的最大输出功率。
测量出电路的耗散功率和最大输出功率后,即可计算电路的转换效率η。
四、实验内容
1、按图1电路在实验板上插装电路。
检查无误后加入12V 的直流电压源,不加信号时,用万用表串接在集成块的6脚上,测其静态总电流,并测量各管脚的静态工作电压。
自拟表格,将数据填入其中。
2、在输入端接1kHz 信号,用示波器观察波形,逐渐 增加输入电压幅度,用示波器观察,直到输出信号出现失真为止。
记录此时用毫伏表测出的输入电压、输出电压值,并记录信号波形。
3、去掉1、8管脚上所接的10u 电容,重复上述实验。
4、改变电源电压(5V 、9V 两档),重复上述实验。
五、实验结果及分析
1、电路图如图1 所示,元件作用如下所示:
C 1-----去耦电容
滤除电源的高频交流成分
C 2-----1、8脚在交流通路中短路
C 3-----旁路电容
输出端RC 串并联构成校正网络,用来进行相位补偿
R p -----音量调节
装接电路,检查无误后加入12V 的直流电压源,不加信号时,用万用表串接在集成块的6脚上。
实验结果:静态总电流I=3.95mA
2、在输入端接1kHz信号,用示波器观察波形,逐渐增加输入电压幅度,用示
波器观察,直到输出信号出现失真为止,此时输出波形如图2所示:
无失真有略微的失真
图2输出波形
记录此时用毫伏表测量的输入电压和输出电压。
实验结果:输入电压U i = 45mV
输出电压U o= 3.6V
输出功率P o = U o2/ R L= 1.62W
总功率P v = P o+P T =P o+ V cc·I= 1.67W
转换效率η= P o/ P v= 97%
3、去掉1、8管脚上所接的10u电容,测量电路各参数。
实验结果:静态总电流I=4.01mA
波器观察,直到输出信号出现失真为止,此时输出波形如上述图2所示,记录此时用毫伏表测量的输入电压和输出电压。
实验结果:输入电压U i = 234.6mV
输出电压U o= 2.85V
输出功率P o = U o2/ R L= 1.02W
总功率P v = P o+P T =P o+ V cc·I = 1.07W
转换效率η= P o/ P v= 95%
4、改变电源电压为9V
①装接电路。
检查无误后加入9V的直流电压源,不加信号时,用万用表串接在集成块的6脚上。
实验结果:静态总电流I=3.95mA
在输入端接1kHz信号,用示波器观察波形,逐渐增加输入电压幅度,用示波器观察,直到输出信号出现失真为止,此时输出波形如上述图2所示,记录此时用毫伏表测量的输入电压和输出电压。
实验结果:输入电压U i = 36mV
输出电压U o= 2.18V
输出功率P o = U o2/ R L= 0.59W
总功率P v = P o+P T =P o+ V cc·I = 0.64W
转换效率η= P o/ P v= 93%
②去掉1、8管脚上所接的10u电容,测量电路各参数。
实验结果:静态总电流I=4.1mA
波器观察,直到输出信号出现失真为止,此时输出波形如图上述图2所示,记录此时用毫伏表测量的输入电压和输出电压。
实验结果:输入电压U i = 204mV
输出电压U o= 2.04V
输出功率P o = U o2/ R L= 0.52W
总功率P v = P o+P T =P o+ V cc·I =0 .57W
转换效率η= P o/ P v= 91%
5、改变电源电压为5V
①装接电路,检查无误后加入5V的直流电压源,不加信号时,用万用表串接在集成块的6脚上。
实验结果:静态总电流I=3.92mA
波器观察,直到输出信号出现失真为止,此时输出波形如上述图2所示,记录此时用毫伏表测量的输入电压和输出电压。
实验结果:输入电压U i = 15mV
输出电压U o= 1.04V
输出功率P o = U o2/ R L= 0.16W
总功率P v = P o+ P T =P o+ V cc·I = 0.19W
转换效率η= P o/ P v= 86%
②去掉1、8管脚上所接的10u电容,测量电路各参数。
实验结果:I=3.95mA
波器观察,直到输出信号出现失真为止,此时输出波形如上述图2所示,记录此时用毫伏表测量的输入电压和输出电压。
实验结果:输入电压U i = 61mV
输出电压U o= 1.08V
输出功率P o = U o2/ R L= 0.16W
总功率P v = P o+P T =P o+ V cc·I = 0.20W
转换效率 = P o/ P v= 80%
源电压越小,转换效率越低。
误差分析:
1、仪器自身误差
2、读数误差
3、操作误差
4、信号源干扰。