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功放电路TDA2030A

功放电路TDA2030A
功放电路TDA2030A

功放集成电路TDA2030详解

音频功放电路TDA2030,采用5 脚单列直插式塑料封装结构,如图所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、谐波失真和交越失真小等特点。并设有短路和过热保护电路等,多用于高级收录机及高传真立体声扩音装置。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。

电路特点:

[1].外接元件非常少。

[2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。

[3].采用超小型封装(TO-220),可提

高组装密度。

[4].开机冲击极小。

[5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。

主要保护电路有:短路、过热、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)、负载泄放电压反冲等。

极限参数:如表1所示。

表1 TDA2003极限参数(TA=25 ℃)

封装形式:TDA2030为5脚单列直插式,如上图1所示

电气参数:如表2所示

表2:TDA2030电气参数(Vcc=±14V,TA=25℃)

典型应用电路:

各元器件的作用:

注意事项:

TDA2030具有负载泄放电压反冲保护电路,如果电源电压峰值电压40V的话,那么在5脚与电源之间必须插入LC滤波器,以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。

热保护:限热保护有以下优点,能够容易承受输出的过载(甚至是长时间的),或者环境温度超过时均起保护作用。

与普通电路相比较,散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时,也不会对器件有所损害,如果发生这种情况,Po=(当然还有Ptot)和Io就被减少。

印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦,因为这些线路有大的电流通过。

装配时散热片与之间不需要绝缘,引线长度应尽可能短,焊接温度不得超过260℃,12秒。

虽然TDA2030所需的元件很少,但所选的元件必须是品质有保障的元件。

TDA2030A功放运用电路图,引脚图,电路图

发布时间:2011-5-5 9:49:33 | 来源: 第一价值网| 查看: 1551次| 收藏| 打印

TAG:TDA2030A功放电路图TDA2030A引脚图TDA2030A电路图

一、用TDA2030A做成的OTL形式的功放

OTL功放的形式:采用单电源,有输出耦合电容。如图1所示电路中的R5 (150 kΩ)与R4 (4.7 kΩ)电阻决定放大器闭环增益,R4电阻越小增益越大,但增益太大也容易导致信号失真。两个二极管接在电源与输出端之间,是防止扬声器感性负载反冲而影响音质。C3(0.22 uF)电容与R6(1 Ω)的电阻是对感性负载(喇叭)进行相位补偿来消除自激,该电路采用36V单电源,输出功率约20 W。

二、用TDA2030A做成的OCL形式功放

OCL功放的形式是采用双电源,无输出耦合电容,如图2所示,由于无输出耦合电容低频响应得到改善,属于高保真电路。双电源采用初级线圈中间点接地、上下电压对称相等的变压器,经过整流滤波后构成±18 V的双电源,输出功率为20 W。

三、用TDA2030A做成的BTL形式功放

BTL的主要特点是:由两个相同的功放组成,输入信号互为反相。实际采用放大器的同相输入与反相输入,以保证输入信号互为反相,同时还应使两输入信号的幅度相同,这样便可以满足BTL电路形式的基本要求。电路图如图3所示,其中R7 (1 kΩ)与R8(33 Ω)电阻对信号分压后衰减的倍数与U1的放大倍数正好相同,衰减后的信号通过R5加在U2的反相输入端。事实上是由两个运放完成了一路信号放大,实际测得输出电平高出用一个集成电路的1.5倍。即原输出功率为20 W的运放,现输出功率约为50 W。但由于BTL电路特点,选择集成电路时尽可能用参数一致的两个运算放大电路,调整输入信号幅度,可通过输入正弦波用示波器观察两输入信号的幅度,这时调整R7使两输入信号的幅度相同,以保证在提高功率的同时尽可能减小非线性对称性失真。笔者曾见到与图3类似的电路,但其电路

中没有R7, R8对信号分压后衰减的电阻,而U2的反相输入端R5(680 Ω)电阻仍接地。表面看来它也满足BTL电路的特点,喇叭也能发声,但用一个集成电路U1也能发出同样响的声音(U1的④脚对地接喇叭),而U2的④脚对地接喇叭却无声,正常应该能发声。事实上,原来由于信号通过U2的④脚与②脚相连的R4 (22 kΩ)电阻时,极大衰减了输入信号,再从680Ω与地之间加到U2的反相端,信号几乎为零。用一个U1也能发出声响的原因是:U2在电源电压作用下对信号形成一个接地通路,与喇叭一端接地相同。

TDA2030单电源接法电路图

TDA2030是许多电脑有源音箱所采用的Hi-Fi功放集成块。它接法简单,价格实惠。额定功率为14W。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:单电源接法

TDA2030双电源接法电路图

TDA2030是许多电脑有源音箱所采用的Hi-Fi功放集成块。它接法简单,价格实惠。额定功率为14W。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:双电源接法

TDA2030 btl功放电路图

TDA2030 btl功放电路图,BTL功率放大器,其主要特点是在同样电源电压和负载电阻条件下,它可得到比OCL 或OTL电路大几倍的输出功率

TDA2030价格0.76/pcs

TDA2030引脚图与应用电路参数

TDA2030是最常用到的音频功率放大电路,模拟电路的课本的一般都有介绍,这里我给大家介绍一下各种TDA2030参数。

TDA2030管脚功能:1脚是正相输入端、2脚是反向输入端、3脚是负电源输入端、4脚是功率输出端、5脚是正电源输入端。

TDA2030特点: 1.开机冲击极小。2.外接元件非常少。3.TDA2030输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。 4.采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。5.TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率,THD≤0.1%。6.内含各种保护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。

TDA2030各脚电压,5脚24V正常,4脚12V输出脚正常,2脚12V正常,1脚信号输入脚12V正常。

功放喇叭保护电路

功放喇叭保护电路 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

功放喇叭保护电路 大功率的家用功放的主声道均采用了OCL电路作功率放大。这种电路出现故障时,其输出端的直流电位常常会偏离零电平,出现较高的正或负的直流电压。输出的直流电流流过扬声器的音圈时,轻者会产生固定磁场,使音圈移位,难以恢复,重者会将其烧毁。另外。在部分特大功率功放中,由于输出功率非常大,在用户操作不当时,可能会持续输出数安培甚至十几安培的峰值电流,使该声道的最大输出功率远远超过功放的额定输出功率,致使扬声器烧毁。本文以奇声AV-713功放的扬声器保护电路为例介绍其工作原理。功放扬声器保护电路原理框图如图1所示,图中含有了三种保护方式。 (1)直流保护: 当功率放大电路发生故障,其输出端出现的直流电压的绝对值超过设计限度时,保护电路中的直流检测电路即把它检测出来,变成控制信号。控制信号经放大后控制触发器翻转,驱动保护继电器动作,断开功率输出电路,使扬声器得到保护。同时,控制信号还启动指示电路工作,使保护指示灯闪烁报警。(2)过载保护: 当输出电流超过额定输出电流的1倍左右时,过载检测电路输出保护控制信号,控制输出电路断开,保护扬声器及功放。

(3)开机延时接通保护: 通过开机延时电路控制继电器驱动电路的工作状态,使继电器在开机时延时1—4秒钟接通扬声器,以避免开机过程中产生的浪涌电流冲击扬声器。使其音圈移位。具体电路如图2所示。该电路以 Q4、Q5为中心,组成了直流电压取样检测电路。图中的Q1、Q2等系右声道功率输出电路(左声道功率输出电路图中未画出)。右声道的直流电压取样信号经由R6(左声道取样信号经由R21)衰减、隔离,C2、C3滤波,送往Q4、Q5、R7组成的互补式直流检测电路进行监测。当右(或左)声道的功率输出电路出现正极性的较大的直流失调电压时,电流经R6(或R21)、Q4的be结到地,Q4导通,其集电极输出控制电平,经R8、D2送Q7放大后,输往R-S触发器。同样。功率输出电路中出现负的直流失调电压时,电流经地、Q5的be 结、R6(或R21)、OCL电路中点。Q5导通,也输出控制电平。这种取样检测方式为互补方式。 R1、R2、R3、R4、Q3等组成了过载检测电路(左声道的过载检测电路未画出)。R1、R2分别用来对输出级上、下臂功率管的过载情况

放大电路的组成及工作原理

2、4 放大电路的组成及工作原理 参考教材:《模拟电子技术基础》孙小子张企民主编西安:西安电子科技大学出版社 一、教学目标及要求 1、通过本次课的教学,使学生了解晶体管组成的基本放大电路的三种类型,掌 握放大电路的组成元器件及各元器件的作用,理解放大电路的工作原理。 2、通过本节课的学习,培养学生定性分析学习意识,使学生掌握理论结合生活 实际的分析能力。 二、教学重点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 三、教学难点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 四、教学方法及学时 1、讲授法 2、1个学时 五、教学过程 (一)导入新课 同学们,上节课我们已经学习了晶体管内部载流子运动的特性以及由此引起的晶体管的一些外部特性,比如说晶体管的输入输出特性等,在这里,我要强调一下,我们需要把更多的注意力放在关注晶体管的外部特性上,而没有必要细究内部载流子的特点。由晶体管的输出特性,我们知道,当晶体管的外部工作条件不同时,晶体管可以工作在三个不同的区间。分别为:放大区、截止区、饱与区,其中放大区就是我们日常生活中较为常用的一种工作区间。大家就是否还记得,晶体管工作在放大区时所需要的外部条件就是什么不(发射结正偏,集电结反偏)?这节课,我们将要进入一个晶体管工作在放大区时,在实际生活中应用的新内容学习。 2、4放大器的组成及工作原理 一、放大的概念 放大: 利用一定的外部工具,使原物体的形状或大小等一系列属性按一定的比例扩大的过程。日常生活中,利用扩音机放大声音,就是电子学中最常见的放大。其原理框图为: 声音声音 扩音器原理框图 由此例子,我们知道,放大器大致可以分为:输入信号、放大电路、直流电源、输出信号等四部分,它主要用于放大小信号,其输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。对放大电路的基本要求:一就是信号不失真,二就是要放大。 二、基本放大电路的组成

自动感应开关电路的设计

自动感应开关电路设计 摘要 随着现代通信技术的飞速发展,已经提出了更高的要求,通信电源的可靠性,重量,体积,效率等。相移和在直流/直流电压和电流全桥变换器结构简单的高功率应用中,输出功率大,效率高,易于实现软开关,具有一系列优点受到功率开关管,如小力,对它的研究具有非常重要的意义。首先,DC / DC升压转换器的电流触发电路,输入电路,反馈电路的控制芯片,详细的推挽式变压器,损耗问题进行了研究和分析的MOS场效应晶体管的焦点。其次,本文还简单介绍了在本实验所使用的设备的设备所必需的参数,建立了模型,用Protel Altium Designer 6.9仿真软件系统的稳定性进行了分析。最后的仿真结果,根据自己的实际电路,从而使调试一切正常,达到了预期的效果。 关键词:DC/DC电压变换器;推挽变压器;反馈电路控制芯片

Abstract With the rapid development of modern communication technology, higher requirements have been put forward, communication power supply reliability, weight, volume, efficiency etc.. The phase shift and the application in high power DC / DC voltage and current structure of full bridge converter is simple, high output power, high efficiency, easy to realize soft switching, has a series of advantages by the power switch, such as small capacity, it is very important to research on it. First of all, the current DC / DC converter trigger circuit, input circuit, feedback control circuit, push-pull transformer in detail, loss of focus of MOS field effect transistor research and analysis. Secondl. Secondly, the paper simply introduces the parameters required in the use of the experimental equipment, established the model for stability, Protel Altium Designer 6.9 simulation software system is analyzed in the paper. Finally the simulation results. Finally the simulation results, according to the actual circuit of their own, so that all the normal debugging, achieves the expected effect. Keywords: DC/DC boost converter; push-pull transformer; feedback circuit control chip

功放电路集锦

功放电路集锦 一、双30W功放 图1是2×30W双声道音频功率放大器,其核心器件ICl采用高保真音响功放集成电路STK465,该电路内包含两个性能指标完全相同的功率放大器,分别用作左、右声道的功放,可保证两个声道放大器指标的一致性。电路输入阻抗30k,输入灵敏度150mV,电压增益40dB,频率响应:10Hz~100kHz,谐波失真≤0.08%,电源电压范围±(25~35)V。制作时应注意,正、负电源退耦滤波电容C5、C14的位置应尽量分别靠近sTK465的正、负电源输入端。如电路有自激现象,则增大C5和C14的容量。该功放输出功率适中,制作容易,可用作一般家庭的组合音响、卡拉OK设备或VCD机的声音播放。由于该功放电压增益高达40dB,输入灵敏度高,可省去前置放大器,而直接与卡拉OK机、VCD机等信号源连接。该功放也可用作家庭影院系统的环绕声功放。

二、40W功放 图2为采用高保真音响专用功放集成电路TDAl514构成的40W功率放大器,具有快速切断保护和延时静噪功能。电路输入阻抗20k,输入灵敏度600mV,电压增益30dB,信噪比80dB。制作两套该功放,分别用于左、右声道,即可构成2×40W立体声功率放大器。 三、50W功放 图3是50W高保真功率放大器,采用LM3886音频功放集成电路构成。电路输入阻抗20k,输入灵敏

度1000mV,电压增益26dB,信噪比110dB,输出连续平均功率50W,峰值功率可达135W,总静态电流50mA,电源电压范围±(30~40)V。Ll用φ1.2mm漆包线在10Ω/5W金属膜电阻(R7)上平绕10匝后与该电阻并联即可。LM3886还具有静音功能,其第8脚为静音控制端,当第8脚开路(或接地)时为静音状态;第8脚通过30k电阻接-35V时则无静音。调试时,如发现总静态电流过大,则是电路自激,可适当调节负反馈回路中的C3、R4或移相网络中的C4。 四、60W功放 图4是采用LM3875T构成的60W高保真功率放大器,具有外围电路简单、易于制作的特点。电路输入阻抗≥20k,输入灵敏度1100mV,电压增益26dB,频响范围5Hz~lOOkHz,总失真≤O.05%,信噪比114dB,电源电压范围±(20~40)v。L1绕制方法同图3电路。 五、70W功放 图5为采用STK4040X1构成的音频功率放大器,额定输出功率70W,最大谐波失真O.008%,频响范围20Hz-20kHz(-3dB),电路输入阻抗30k,输入灵敏度1000mV,电压增益27dB。L1可用φ1.2mm 漆包线在φ10mm骨架上平绕15圈后脱胎而成。

浅谈音响功放的工作原理

浅谈音响功放的工作原理 音响中的功放是整个音响设备中的关键部件,所以音响发烧友们都在其上不惜花费人力物力财力进行"摩机",在电源部分,电路的整体布局,用料等方面进行不断改良.本人并不是超级发烧友,充其量算是一位音响爱好者吧,为此在这里我就以一个音响爱好者的身份谈一谈我对音响功放的看法. 功放分胆机与石机,先讨论石机.石机最初的功放为甲类功放,这类功放的功放管的工作点选在管子的线性放大区,所以就算在没有信号输入的情况下,管子也有较大的电流流过,且其负载是一个输出变压器,在信号较强时由于电流大,输出变压器容易出现磁饱和而产生失真,另外为了防止管子进入非线性区,此类放大器往往都加有较深度的负反馈,所以这种功放电路效率低,动态范围小,且频响特性较差.对此人们又推出了一种乙类推挽式功率放大器,这类功放电路其功放管工作在乙类状态,即管子的工作点选在微道通状态,两个放大管分别放大信号的正半周和负半周,然后由输出变压器合成输出.所以流过输出变压器的两组线圈电流方向相反,这就大大地减少了输出变压器的磁饱和现象.另外由于管子工作在乙类状态,这样不仅大大的提高了放大器的效率且也大大的提高了放大器的动态范围,使输出功率大大提高.所以这种功放电路曾流行一时.但人们很快发现,此种功电路由于其功放管工作在乙类工作状态,所以存在小信号交越失真的问题,而且电路需使用两个变压器(一个输出变压器,一个输入变压器),由于变压器是感性负载,所以在整个音频段内,负载特性不均衡,相移失真较严重.为此人们又推出了一种称为OTL的功率放大电路.这种电路的形式其实也是一种推挽电路形式,只不过是去掉了两个变压器,用一个电容器和输出负载进行藕合,这样一来大大的改善了功放的频响特性.晶体管构成的功放电路有了质的飞跃,后来人们又改良了此种电路,推出了OCL和BTL电路,这种电路将输出电容也去掉了,放大器与扬声器采取直接藕合方式,直到现在由晶体管组成的功放电路,其结构基本上是OCL电路或BTL电路.OCL电路与OTL电路不同之处是采取了正负电源供电法,从而能将输出电容取消掉.BTL电路是由两个完全独立的功放模块搭建组成,如图C所示.IC1放大输出的信号一部分通过IC2反相输入端,经IC2反相放大输出,负载(扬声器)则接在两放大器输出之间,这样扬声器就获得由IC1和IC2放大相位相差180度的合成信号了. 不论是OCL或BTL功放电路,由于其去除了输出变压器和输出电容器,使放大器的频响得到展宽。与扬声器配接方面,当功率放大器连接一个标称阻抗低于

一种简易的自动开关机电路设计

一种简易的自动开/关机电路设计 内容摘要:本文介绍了一种结构简单、使用方便可靠的开/关机电路。电路使用一个D触发器,配合软件上的处理实现单键开/关机、关机前重要数据自动保存及自动关机功能。 引言 节电是各种电池供电设备所需考虑的首要因素。为防止用户忘记关机,一些设备采用了自动关机电路。此外,许多设备中使用一个开/关按键控制开启或关断电源,即使微处理器(MPU)正在处理关键程序,按键按下时,系统也会关断,造成重要数据的丢失。本文仅使用一个D触发器设计了一种结构简单,使用方便可靠的开/关机电路。 电路设计 实际设计的自动开/关机电路如图1所示。其中U1A为双D触发器CD4013,外接电池电源由Vin输入。Q输出通过阻值为472W 的R5、103W的R4和NPN型三极管Q2反向驱动后,与开关电源芯片的开关引脚相连。以MAX1626为例,当SHDN为高时关闭电源,SHDN为低时打开系统电源。 复位式按键S1为系统电源开/关键。C1和R2组成RC网络,使得在S1按下后,保证R有12×104×10-3=120ms的延迟时间处于高电平。CD4013的D、CLK端接输入电源地,保证其处于低电平。置位引脚R一端通过103W的电阻接电源地,另一端通过三极管Q 3与MPU的I/O口相连。S1的右端与阻值为103W的R1相连,控制Q1开通。Q1的集电极与地之间接通稳压管,稳压管的输出与M PU的I/O口相连。 图1自动开/关机电路原理图

设计原理 开/关机电路的核心器件是一个D型触发器,型号为CD4013。其真值表如表1所示。观察其真值表可已看出,无论CLK为何种状态,S为0时,输出Q为0;R为0时,输出Q为1;而当R、S均为1时,输出Q为1;当R和S均为0时,只要CLK不产生上升沿脉冲,输出Q会保持前一输出状态。本电路正是利用R、S均为零时的状态保持特性来实现开/关机功能的。 由于本电路处于开/关电源前端,在电池接入状态下,无论系统电源是否打开,都处于工作状态。CD4013的输入电压范围为3~15V,因此本电路可以保证在宽电压输入范围内稳定工作。 系统开机原理 当按下开机按钮S1时,S与高电平接通,S=1。查阅真值表可得,当R=1,S=1时,输出Q应稳定输出1,经过三极管反向后,电源控制引脚SHDN为低电平,打开系统电源。通常MPU进行初始化时会将I/O引脚置为高电平,由于RC网络的延迟作用,S1按下后可以保证S端约有120ms处于高电平(保证开机稳定条件:RC网络的延迟时间>系统上电复位并将POWER_CTL状态稳定为1的时间)。经过三极管Q3反向,此时S=1,R=0,Q端输出1,系统电源处于打开状态。 MPU延迟后读取STATE引脚的状态。如果此时STATE为低电平,则确认Q1导通,S1曾按下,确认用户开机程序正常运行。如果此时STATE为高电平,则表明Q1截止,开机信号为误动作,程序执行关机程序。 当RC网络的延迟时间过后,S端由1转为0,此时S=0,R=0,查阅真值表得出此时输出Q应该维持前一输出状态,即保持系统开通电源状态。 系统关机原理 作为节电产品,如果在规定时间内系统没有工作,系统会自动转入关机程序,在保存重要数据后,自动关闭系统。

功放喇叭保护电路

功放喇叭保护电路 大功率的家用功放的主声道均米用了 OCL电路作功率放大。这种电路出现故障时,其输出端的直流电位常常会偏离零电平,出现较高的正或负的直流电压。输出的直流电流流过扬声器的音圈时,轻者会产生固定磁场,使音圈移位,难以恢复,重者会将其烧毁。另外。 在部分特大功率功放中,由于输出功率非常大,在用户操作不当时,可能会持续输出数安培甚至十几安培的峰值电流,使该声道的最大输出功率远远超过功放的额定输出功率,致使扬声器烧毁。本文以奇声AV-713功放的扬声器保护电路为例介绍其工作原理。功放扬声器保护电路原理框图如图1所示,图中含有了三种保护方式。 (1)直流保护: 当功率放大电路发生故障,其输出端出现的直流电压的绝对值超过设计限度时,保护电路中的直流检测电路即把它检测出来,变成控制信号。控制信号经放大后控制触发器翻转,驱动保护继电器动作,断开功率输出电路,使扬声器得到保护。同时,控制信号还启动指示电路工作,使保护指示灯闪烁报警。(2)过载保护: 当输出电流超过额定输出电流的1倍左右时,过载检测电路输出保护控制信号,控制输出电路断开,保护扬声器及功放。 (3)开机延时接通保护:

通过开机延时电路控制继电器驱动电路的工作状态, 使继电器在开机时延时1—4秒钟接通 扬声器,以避免开机过程中产生的浪涌电流冲击扬声器。使其音圈移位。 具体电路如图2 所示。该电路以Q4、Q5为中心,组成了直流电压取样检测电路。图中的 Q1、Q2等系右 声道功率输出电路(左声道功率输出电路图中未画出 )。右声道的直流电压取样信号经由 R6(左声道取样信号经由R21)衰减、隔离,C2、C3滤波,送往Q4、Q5、R7组成的互补式 直流检测电路进行监测。当右(或左)声道的功率输出电路出现正极性的较大的直流失调电压 时,电流经R6(或 R21) Q4的be 结到地,Q4导通,其集电极输出控制电平,经 R8、D2 送Q7放大后,输往R-S 触发器。同样。功率输出电路中出现负的直流失调电压时,电流经 地、Q5的be 结、R6(或 R21)、OCL 电路中点。Q5导通,也输出控制电平。这种取样检测 方式为互补方式。 R1、R2、R3 R4、Q3等组成了过载检测电路(左声道的过载检测电路未画出)。R1、R2分 别用来对输出级上、下臂功率管的过载情况进行取样。 Q3对输出电路进行过载状态监测。 R1两端的电压与功率管 Q1的发射极电流成正比,该电压经过 R3、R4、R2衰减分压,成 为Q1发射结的正向偏压。调整 R3、R4的阻值,可使此电压在额定输出状态下不能使 Q3 导通。当功放工作异常致使 Q1严重过载时,流过R1的电流大增。从而产生足以使 Q3导 通的正向偏压,使 Q3 导通,输出监控信号,经 Q7 放大后送到触发器,使触发器输出状态 卜 ■ ----------------- ■ ----------------- 一亠 y _ --------------- - ” ----- ----------- ■ ------------------------------------------------------ ... J" — iuin 厂 N 1 0 签£3弼 5M1 4001- HL 355J LFD 1N4I4A o oiOl- A IS+14U 17 IN4OQ2 H8 10k E 4003-

大功率功率放大器电路的设计

大功率功率放大器电路设计 大功率功率放大器电路设计 一. 设计理念及实现方式 (1)能推4Ω、2Ω等双低音的“大食”音箱以及专业类大粗音圈的各类专业箱。 (2)要省电、噪声小,发热量小。 (3)音质要好,能适合家居使用和专业使用。 第一点的实现就是要有大的推动功率。由于目前居室客厅面积有不断扩大的趋势,100W ×2以下功放已显得有些“力不从心”,所以本功放设计为4ΩQ 时360W ×2,2Ω时720W ×2。 第二点的实现就是电路工作在静态时的乙类小电流,靠大水塘级电容和电阻进行滤波降噪,使功放级噪声极小。而电路的工作状态又决定了电路元件的发热量很小,与一般乙类电路相当。配备的大型散热系统是为了应付连续大功率、低阻抗输出时的安全、可靠。 第三点的实现是本功放板的主要目标。目前公认的是:甲类、MOS、电子管音质好,所以本功放要达到甲类、MOS、电子管的音质。 二.大功率输出的实现 要实现大功率,首先是电源容量要大。本功放配置的电源是在截面积为35mm ×60mm的环形铁心上绕制的环牛。一次侧为1.0mm线绕484圈,二次侧为1.5mm双线并绕100圈。 整流为两只40A全桥做双桥整流,滤波为4只47000 uF电容 2只2.7kΩ电阻并接在正负电源上,使电压稳定在±62V。如电压过高可减小电阻到2.2kΩ,过低可加大电阻到3kΩ,功率用3W以上的。 除电源外,要实现大功率输出,特别是驱动“大食”音箱,要求功放输出电流能力要强,本功放每声道选用6对2SD1037管做准互补输出,可驱动直流电阻低达0.5Ω的“大食”音箱。所以4Ω时360W×2、2Ω时720W×2是有保障的。 三. 甲类、MOS、电子管音质的实现 目前人们公认的甲类、MOS、电子管的音质最好,所以本功放电路设计动态时工作于甲类的最佳状态,偏流随信号大小而同步增减,所以音质是有技术保障的。而在此工作状态下,即使更换几只一般的MOS管,对音质的提高也不明显。下面给出其原理图,如图1所示。从图1上可见到本原理图相当简洁,比一般乙类或甲乙类准互补电路还节省元件。而通过在电路板上改变一只电阻的接法就可方便地在本电路与准互补乙类或甲乙类之间变换。 四.绿色环保概念的实现 对本功放来说,实现低耗电、低噪声污染、低热辐射污染是通过以下措施实现的: (1)本功放空载时只有小电流级工作,而功率管基极电压只有0.45V,基本上是截止的,所以比一般乙类耗电少,属节电型功放。

自动控温浇水电路的设计

沈阳航空航天大学 课程设计 (说明书) 自动控温浇水电路的设计 班级机电1301 学号 学生姓名 指导教师

沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称模拟与数字电子技术课程设计 课程设计题目自动控温浇水电路的设计 课程设计的内容及要求: 一、设计说明与技术指标 自动控温浇水电路的设计,设计一款自动浇水控温电路,用于控制植物生长温度,当温度高于30C 0时停止浇水,温度低于15C 0时0时该电路自动浇水降温,温度降低到20C 加温。且该装置应具备停电报警功能技术指标如下: ①温度控制范围20C 0~30C0。; ②温度超过上限值时采用声音报警; ③温度上下限可以手动设定; 二、设计要求 1.在选择器件时,应考虑成本。 2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。 3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。 三、实验要求 1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。 2.进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1.阎石著. 数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005年 2.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础[M]. 北京:高等教育出版社,2010年3.赵淑范、王宪伟主编.电子技术实验与课程设计[M].北京:清华大学出版社,2010年 4.孙肖子、邓建国主编.电子设计指南[M].北京:高等教育出版社,2010年 五、按照要求撰写课程设计报告

成绩评定表: 指导教师签字: 2016 年1 月17日

自动控温浇水电路的设计 摘要:本文是介绍一个自动控温浇水电路,它由电源、温度检测控制电路、报警电路、浇水装置以及加温装置组成,能够自动控制植物的生长温度,当植物的温度高于30C0时浇水装置自动浇水降温,温度降低到20C0时停止浇水,温度低于15C0时加温。此外该装置还具备温度高于30C0报警功能。 关键词:温度检测;自动浇水;加温;温度高于30C0或停电报警。 一、概述 随着科技时代的不断地发展,信息化、自动化已全面普及人们的生活,生活水平也不断地提高,人们都渴望方便、快捷,所以对自动化的要求也越来越高。模拟与数字电路规模的变大和运用范围的变广,数字系统的设计变得越来越复杂,自动控制电路设计的优越性也会越来越显突出。自动控温浇水电路是自动控制电路中比较典型的电路之一。它的主要功能是在无人直接参与下自动控制植物的生长温度,从而自动控制植物的生长。在我们的现实生活中,有相当多的电器设备都是自动化的,减少了繁琐的操作,使人门的工作变得越来越简单。随着自动控制应用越来越广泛,自动化电路的应用也变得广泛起来,例如工厂自动检测生产线,大棚种植,花卉基地等等。如今各行各业对自动控制器的依赖越来越多,不止在工厂里,小到生活用品,大到航空航天事业都可以看见它的影子。课设设计的自动控温浇水电路就是一种用来自动控制植物生长的电路。 二、方案论证 设计一款自动浇水控温电路,用于控制植物生长温度,当温度高于30C0时该电路自动浇水降温,温度降低到20C 0时加温。 0时停止浇水,温度低于15C 方案一: 方案一原理框图如图1所示。 图1 自动控温浇水电路的原理框图

专业功放电路图

专业功放电路图 贝拉利BEILARLY PM-700专业功放 根据贝拉利PM-700功放的实物绘制的一个声道的主功放电路图。Q1、Q2两只2SC2383构成差分输入级,R8、ZD1、C3组成差分放大器的恒流源。Q1的基极增加了R3、R4、RP1、D1、D2辅助电路,一是对输入端进行直流钳位,通过调整RP1可对输出中点进行调整;二是对输入的交流信号进行限幅,使输入信号峰峰值被限制在±0.7V以内,防止输入信号过强。电压放大级Q3、Q4组成第二级差分放大器,Q5、Q6构成集电极负载。恒压偏置管Q7、Q8两管并联使用,Q8由引线连接安装在散热片上,起到温度补偿作用。 该机每个声道的最大输出功率接近1000W,为保证足够的推动电流,电路设置了两级电流放大。第一级Q9、Q10使用一对中功率管,两只中功率管b、c极间设有吸收电容C11、Cl2,进行高频相位补偿防止高频自激。第二级Q11、Q12 则使用一对大功率管。Q11、Q12发射极之间R25、D3将后边七对功率管偏置钳位在很低的水平,上下对管b-e结偏置电压只有±0.3V左右。实际测量功率管的b-e结电压只有±0.1V,Q11、Q12的b-e结电压只有±0.5V。这就是该机的电

路设计独特之处,末端的低偏置使整机的静态功耗降到最低点。不追求理论上的高保真,力求使用中不失真的大功率输出和强负荷的经久耐用。这样的电路设计更适合商业性宣传演出。 一般功放保护电路中只在末级一对功率菅发射极各设置一 只取样电阻,可以说是抽选取样。而该机在每个功率管发射极都设有取样电阻{即R54~R67),任何一只功率管出现过流异常都会使Q27导通,经D8、R70使保护电路启控断开继电器。上下取样信号分别加在Q27的基极和发射极。NPN 管一侧有过流现象时发射极电阻压降增加,升高后正电压经过取样电阻加到Q27基极使其导通。PNP管一侧有过流发生时,将会有负电压加到Q27发射极,也等于抬高其基极电压而导通。D6、D7将Q27基极和发射极对地直流电压钳位,当输出中点发生偏移时Q27也将导通启动保护电路。韵沁专业音响设备制造有限公司 是香港贝拉利专业音响有限公司在中国大陆投资兴建的全 资有限责任公司,面向中国大陆代理制造销售BEIPI厅堂场馆扩声系列、娱乐场所建声系列,电影立体声还音系列BEIPI 功率放大器,HS与ALPHA电影立体声处理器等产品;组装、生产各类中高档专业扬声器系统,舞台机械设备和电气配套

功率放大器,功率放大器的特点及原理

功率放大器,功率放大器的特点及原理是什么? 利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。 功率放大器,简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 一、功率放大器的特点 向负载提供信号功率的放大器,通常称为功率放大器。功率放大器工作时,信号电压和电流的幅度都比较大,因此具有许多不同于小信号放大器的特点。 l.功率放大器的效率 功串放大的实质是通过晶体管的控制作用,把电源提供给放大器的直流功率转换成负载上的交流功率。交流输出功串和直流电源功率息息相关。一个功率放大器的直流电源提供的功率究竟能有多少转换成交流输出功率呢?我们当然希望功率放大器最好能把直流功率(PE= EcIc)百分之百转换成交流输出功率(Psc=Uscisc)实际上却是不可能的。因为晶体管自身要有一定的功率消耗,各种电路元件(电阻、变压器等)要消耗一定的功率,这就有个效率问题了。放大器的效率η指输出功率Psc与电源供给的直流动率PE之比,即通常用百分比表示: η=Psc/PE 通常用百分比表示: η=Psc/PE×100% 效率越高,表示功率放大器的性能越好。 晶休管在大信号工作条件下,工作点会上下大幅度摆动。一旦工作点跳出输入或输出特性曲线的线性区,就会出现非线性失真。所以对声频功率放大器来说,输出功率总要和非线性失真联系在一起考虑。一般声频功率放大器都有两个指标棗最大输出功率和最大不失真输

自动增益控制电路的设计与实现

自动增益控制电路的设计与实现 实验报告 北京邮电大学 信息与通信工程学院

一:课题名称 自动增益控制电路的设计与实现 二:摘要及关键词 1、摘要: 在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况;另外,在其他应用中,如监控系统中的多个相同传感器返回的信号中,频谱结构和动态范围大体相似,而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号,导致因为非重复性事件而丢失数据。此时,可以使用带AGC(自动增益控制)的自适应前置放大器,使增益能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。 本实验在介绍了AGC电路的基础上,采用了一种相对简单而有效实现预通道AGC的方法,电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法。 2、关键词: 驱动缓冲可变衰减自动增益控制电压跟随器反馈 三:设计任务要求 1、基本要求: 1)设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为: 输入信号0.5~50mVrms; 输出信号:0.5~1.5Vrms; 信号带宽:100~5KHz; 2)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘 制完整的电路原理图(SCH)及印制电路板图(PCB) 2、提高要求: 1)设计一种采用其他方式的AGC电路; 2)采用麦克风作为输入,8Ω喇叭作为输出的完整音频系统。 3、探究要求: 1)如何设计具有更宽输入电压范围的AGC电路; 2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD)及如何有效的降低THD。四:设计思路及总体结构框架 1、设计思路 ①该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制 的方法,从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如下图,可变分 压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。 可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改 变Q1电阻,可从一个由电压源和大阻值电阻R2组成的直流源直接向短 路晶体管注入电流。为防止R2影响电路的交流电压传输特性。R2的阻 值必须远大于R1.

功放的工作原理与作用

功放的工作原理与作用 功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,以推动扬声器放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放作为各类音响器材中的大块头,它主要是将音源器材输入的较弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也不尽相同。 汽车功放电路图 汽车音响系统跟家用音响一样,使用功率放大器才能使整个系统完整。如果是刚接触汽车音响的人,对于在汽车中也安装功率放大器,甚至是安装多个功率放大器,可能会觉得不可思议。这个要从汽车自身来讲开,因为汽车的电源电压一般只有14.4V,功率(P)=电压(U)x电流(I),最多能达到4x55W。如果只用主机自身的功率放大器,只能推动功率小的扬声器,而且音量开大就会失真,声音听起来生硬,缺乏弹性。人耳听觉是有限度的,其下限比所能听到的音量上限还要少,这个可解释为何声音在一开始时感觉比较强烈,慢慢会觉得微弱下去。要让任何声音达到最逼真的状态,对于目前技术还无法解决。挡风玻璃,内装饰,发动机以及车底盘和轮胎在路面行驶时所发出的噪音,对聆听环境造成不可忽视的影响。只能加装功率放大器,才能解决低声压级和后级功率不足的缺陷,来重播音乐的全部信息。如果车用功率放大器内部使用逆变电源,将电源电压提高到40V左右,功率也会随之得到提高,这样便可推动大功率扬声器。由于储备功率加大,提高音量就不会产生失真,音质有力且富有弹性。尤其在推动大尺寸的低音扬声器时,低音区更加延伸,声音变得丰满,这样这个难题就能迎刃而解。

实际上功放是高保真地还原音频信号。我们来打个简单的比方,其实功放就好比复印机工作。为何要把这两个风马不相及的概念扯在一块,听我仔细一一道来。它们的实质作用都是复制某物,正如复印机可以把较小的纸张复印成较大的纸张。假如你去复印A4的纸张原件,那么你除了可以得到A4纸张的复印件,还可以得到A3或A1,甚至更大的纸张,新的复印件其实就是就是原件的放大版,这个你自己根据需要可以去控制调节。功放酷似复印机,复印件并非本源的原件。经过功放加工的信号就是原音频的还原加强版,音量比源音频输入要大。它改变的只是音频输入的音量,而音色并无改变。如果它的音色也改变了.那么它的波长及频率也相应有所改变。对于此话题本文将不做详细且有深度的阐述。这个比方通俗易懂,恰如其分。现在,我想大家对于功放应该有了大致的认识。总而言之.车载功放就是把输入端(主机、CD播放机等等)的音频输入还原放大,同时使它达到足够的强度,以至于能够带动喇叭工作。 功率放大器的工作原理就是靠电压来控制电流通道的大小来达到控制电流大小的目的。利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。而场效应管则是用栅极电压来控制源极与漏极的电流,其控制作用用跨导表示,即栅极变化一毫伏,源极电流变化一安,就称跨导为1,功率放大器就是利用这些作用来实现小信号控制大信号,从而使多级放大器实现了大功率的输出,并非真的将功率放大了!它们是转化的电源功率,而不是对能量的放大。以我们目前的技术我们还是要遵守能量守恒定律的。

路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的 设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

路灯自动控制开关电路的设计 一、实验要求 可以根据光照的强度自动控制路灯的通、断。当傍晚光照强度渐弱或者清晨光照强度渐强来控制路灯的通或者断以及其灯的强度。 二、实验目的 1.了解自动调光台灯电路的结构及工作原理 2.让我们学会更好的自主学习和团队合作 三、实验原理 ·············调光台灯电路及工作原理电路图············· 功能实现:当环境光照弱,它发光亮度就增大;环境光照强,发光亮度就减暗。 当开关S拨向位置2时,它是一个普通调光台灯。RP、C和氖泡 N组成张弛振荡器,用来产生脉冲触发可控硅VS。一般氖泡辉光导通电压为60-80V,

当C充电到辉光电压时,N辉光导通,VS被触发导通。调节RP能改变C充电速率,从而能改变VS导通角,达到调光的目的。R2、R3构成分压器通过VD5也向C充电,改变R2、R3分压也能改变VS导通角,使灯的亮度发生变化。 当S拨向位置1时,光敏电阻RG取代R3,当周围光线较弱时,RG呈现高电阻,VD5右端电位升高,电容C充电速率加快,振荡频率变高,VS导通角增大,电灯两端电压升高、亮度增大。当周围光线增强时,RG电阻变小,与上述相反,电灯两端电压变低,高度减小。四、实验步骤 调试时,将RP调到阻值为零位置,S置于位置2,用万用表测电灯两端交流电应在200V以上,如低于200V可略减小R1或增大R3阻值,使之达到要求。光敏电阻RG应安装在台灯底座侧面台灯光线不能直接照射的地方,用来感受周围环境照度。调光台灯的灯泡宜用40W的白炽灯。调整好的电路即可投入使用;S拨向2为普通调光台灯,调RP可选择适当的高密度;S拨向1为自动台灯,先调RP选择好适当亮度,如环境照度变暗时,台灯亮度会逐渐变亮,增大照度。 五、实验实物

功率放大器的设计

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电子1003班 指导教师:葛华工作单位:信息工程学院 题目: 功率放大器的设计 初始条件: 计算机、Proteus软件、Cadence软件 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:2周 2、技术要求: (1)学习Proteus软件和Cadence软件。 (2)设计一个功率放大器电路。 (3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus软件对该电路进行仿真。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。 2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.17-11.21对功率放大器进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2013.11.22 提交课程设计报告,进行答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要........................................................................ I Abstract ................................................................... II 1 功放的工作原理及分类 (1) 1.1功放的工作原理 (1) 1.2功放的分类 (1) 2 软件介绍 (2) 2.1 Proteus (2) 2.1.1 Proteus简介 (2) 2.1.2工作界面 (2) 2.1.3 对象的放置和编辑 (3) 2.1.4 连线 (4) 2.2Cadence软件 (4) 2.2.1 Cadence简介 (4) 2.2.2 Cadence软件的特点 (4) 2.2.3电路PCB的设计步骤 (4) 3 设计方案 (6) 3.1 运算放大电路的设计 (6) 3.2 功率放大电路的设计 (7) 3.3 音频功率放大电路 (9) 3.4方案总结及仿真 (10) 4 Candence软件操作 (11) 4.1 Cadence画电路原理图 (11) 4.2 布线及PCB图 (11) 4.2.1布线注意事项 (11) 4.2.2 PCB制作 (12) 5.心得体会 (14) 6.参考文献 (15)

OCL功放电路的分析

§(OCL)功放电路的分析教案 授课人:周克建 学习目标:1、分析该电路的工作特点 2、分析该电路的工作原理 计划课时:2学时 教学重点:分析该电路的工作原理 教学难点:分析该电路的工作原理 教学方法:当堂练习、小组讨论、软件仿真投影教学 〖本节课的学习目标〗 1、学生了解该电路的工作特点 2、学生能分析该电路的工作原理 教学过程 课前通过预习卡预习 一、课堂引入(5分钟) 通过仿真了解OCL功率放大器放大现象让同学知道本节课的主要内容。

Q1 2N2102 Q2 2N2904 VDD 12V VEE -12V V1 1 Vpk 500 Hz 0° XSC1 Tektronix 1234T G P 7 VDD 2 VEE 了解其优点 二、课堂自学讨论并提问(15分钟) 利用以下的问题引出今天上课的重点内容 1、功放电路的主要要求是什么?

A、有足够的输出功率 B、功放管散热要好 C、非线性失真要小 D、效率要高 2、怎么设计才能满足第一要求? A.功放管应该工作在极限状态 B.输入到功放电路的信号电压要足够的强3、怎么设计才能满足第二要求? A.采用大功率三极管 B.给功放管装散热片 C.采用过载保护措施 4、怎么设计才能满足第三要求? 设计原理是什么?

设立静态工作点三极管工作于放大状态 回忆以前讲解的共射放大电路其实就是一种典型的功放 只有给放大电路设立合适的静态工作点就能避免三极管所带来的非线性失真 利用仿真来观察其波形了解其特点 5、怎么设计才能满足第四要求? 设计原理是什么? 不设立静态工作点,三极管工作于截止状态 根据效率公式:PO/PDC 可知只有减小静态工作点所带来的损耗才能提高效率

自动频率控制电路的设计与制作

天津中德职业技术学院 毕业设计任务书 设计题目:自动频率控制电路的设计与制作 完成期限:自年月日至年月日 所属系部电气与能源学院 班级 11电气三班 学生姓名王增田 指导教师王滦平 系主任签字 批准日期

毕业设计(论文)答辩成绩记录表 自动化工程系专业电气自动化班级 3班学员王增田

天津中德职业技术学院 毕业设计(论文)说明书 姓名王增田 专业电气自动化 年级 3班 年月日

毕业设计 题目:低通滤波器设计 院(系):电气与能源学院 专业:电气自动化 学生姓名:王增田 学号: 11204203038 指导教师:王滦平 2013年 12 月 24 日

自动频率控制电路的设计与制作 摘要 压控振荡器作为无线收发机的重要模块,它不仅为收发机提供稳定的本振信号,还可以倍频产生整个电路所需的时钟信号。它的相位噪声、调节范围、调节灵敏度对无线收发机的性能有很大影响。 文章首先介绍了振荡器的两种基本理论:负反馈理论和负阻振荡理论。分别从起振、平衡、稳定三个方面讨论了振荡器工作所要满足的条件,并对这些条件以公式的形式加以描述。 接着介绍了两种类型的压控振荡器:环形振荡器和LC振荡器。对这两种振荡器的结构、噪声性能和电源的敏感性方面做出了分析和比较,通过分析可以看出LC压控振荡器更加适合于应用在射频领域。紧接着介绍了CMOS工艺可变电容和电感的物理模型,以及从时变和非时变两个方面对相位噪声进行了分析。 关键词:LC压控振荡器;可变电容;相位噪声,调谐范围。

一、绪论 1.1 研究背景 随着集成电路技术的发展,电路的集成度逐渐提高,功耗变的越来越大,于是低功耗的CMOS技术优越性日益显著。人们对CMOS工艺的研究大量增多,发现CMOS技术比其他工艺更适用于按比例缩小原理。在过去的30年里正如摩尔预测的那样,每个芯片上的晶体管的数量每18个月就翻一番。MOS管的沟道尺寸也从1960年的25u。下降到现在的0.18um。物理尺寸的缩小让芯片具有比以前更优的性价比。等比例缩小原理的优点远不止在面积上,它还提高了CMOS器件的速度,现在CMOS工艺的晶体管的本征速度已经可以和双极器件相比较了。据报道0.18um的CMOS工艺的N沟道晶体管的截止频率己经达到了60GHz。原来只能用于标准数字集成电路的CMOS工艺也能用来设计高性能的模拟电路,甚至是射频电路。 近年来,无线通信系统和宽带接收机的迅猛发展,特别是手提无线设备(如无绳电话,对讲机,GPS)的普及,使得射频前端芯片设计向小型化,低成本,低功耗等方向发展。COMS工艺技术的不断进步,是越来越多的射频单元电路,如低噪声放大器,上/下频混频器,中频滤波器,本地振荡器,功率放大器等等,能够集成到单片COMS收发芯片上。另外,加上基带信号处理,尤其是数字信号处理,早已能够在COMS工艺上实现。因此有可能在COMS工艺上实现从前端到后端的整个无线通信系统。 压控振荡器最重要的指标要求是低相位噪声,低功耗,宽调谐范围等。采用 高品质因数的片上螺旋电感和大电容系数比(C max /C min )的累积型MOS可变电容实 现的压控振荡器是在COMS硅衬底上实现高性能压控振荡器的最佳选择。 1.2 LC压控振荡器的研究现状 振荡器电路的实现方式主要有两种:电感电容谐振振荡器和环形振荡器。环形振荡器的振幅比较大,但其开关非线性效应很强,使得它受电源/地的噪声影响很明显。虽然环形振荡器也能够工作到1-2GHz,但是出于其相位噪声性能比电感电容谐振振荡器差很多,故而在1GHz以上的振荡器很少采用环形振荡器结构。 1.2.1 片上电感和可变电容 电感电容谐振压控振荡器的电路结构来源于印刷线路板(PCB)上采用分立器件实现的振荡器电路,早期它们大多采用分立的电感,电容及分立三极管器件。

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