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音响功放电路的原理分析及安装

时间:2023-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:本任务是要为某班级设计一个音响功放电路,便于文体活动的展开,根据任务要求,完成元器件的选择,并根据原理图完成线路部分的焊接并验收。总之,要求放大电路有足够大的输出功率。向负载提供低频功率的放大电路称为低频功率放大电路,简称“功放”。LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,广泛应用于录音机和收音机之中。

任务描述

本任务是要为某班级设计一个音响功放电路,便于文体活动的展开,根据任务要求,完成元器件的选择,并根据原理图完成线路部分的焊接并验收。

任务目标

1.能准确地讲解音响功放电路的组成以及工作原理。

2.能正确使用焊接工具,完成电子元器件的焊接基本技能的训练。

3.能正确识读电路原理图,设计电路的布局走线,并按照任务要求和相关工艺规范完成电路的装接。

4.能熟练运用“五步法”进行线路的焊接。

知识准备

材料准备:电烙铁、焊锡丝、松香、烙铁架、万能板、尖嘴钳、斜口钳、小镊子、二极管、电容、三极管、音响功放原理图。

资讯准备:功率放大电路通常作为多级放大电路的输出极。在很多电子设备中,要求放大电路的输出极能够带动某种负载,例如驱动仪表,使指针偏转;驱动扬声器,使之发声;或驱动自动控制系统中的执行机构等。总之,要求放大电路有足够大的输出功率。这样的放大电路统称为功率放大电路。

此外,还需要掌握以下相关知识:

一、低频功率放大电路

1.定义

向负载提供低频功率的放大电路称为低频功率放大电路,简称“功放”。功放中使用的半导体功率三极管称为功率放大管,简称“功放管”。

2.低频功率放大电路的特点及对它的要求

(1)要求功放级的输出功率尽可能大。

(2)要求功放级的效率尽可能高。

(3)要求功放级的非线性失真尽可能小。

(4)要考虑功放管的散热问题。

3.功率放大电路的分类

(1)按照功放管静态工作点的设置分类(图4-39):

图4-39  功率放大器的分类

(2)按照功率放大电路的输出端特点分类:

①变压器耦合功率放大电路;

②无输出变压器功率放大电路(OTL);

③无输出电容功率放大电路(OCL);

④桥式功率放大电路(BTL)。

二、单电源互补对称功率放大电路(OTL)

1.电路的组成(图4-40)

图4-40  单电源互补对称功率放大电路

2.工作过程

ui为负半周→V1倒相放大→加到V2和V3管基极的为正半周信号,功放管V2导通,V3管截止→负载RL上获得正半周信号。

ui为正半周→负载(扬声器或者R5)获得负半周信号。

三、OTL电路的主要性能指标

1.最大不失真输出功率Pom

理想情况下

在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的

2.效率η

式中 PV是直流电源供给的平均功率。

理想情况下,ηmax=78.5%。

任务实施

一、根据表4-2、4-3、4-4选择所需元器件

表4-2 音响功放电路元器件表1

表4-3 音响功放电路元器件表2

表4-4 音响功放电路元器件表3

二、确定元器件在电路板的位置和焊接方法(图4-41)

图4-41  音响功放元器件布置图

三、根据之前的原理和焊接经验进行线路的焊接(图4-42)

图4-42  安装步骤框图及焊接方法

四、完成焊接,准备进行最后的电路测试

任务评价

以小组为单位,选择演示文稿、展板、海报、录像等形式中的一种或几种,向全班展示汇报学习成果。

综合评价表

任务拓展

LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,广泛应用于录音机和收音机之中。

图4-43  LM386的引脚图

LM386的外形和引脚的排列如图4-43所示。引脚2为反相输入端,引脚3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10 μF。

查LM386的datasheet,电源电压4~12 V或5~18 V(LM386N–4);静态消耗电流为4 m A;电压增益为20~200;在1、8脚开路时,带宽为300 KHz;输入阻抗为50 K;音频功率为0.5 W。

图4-44为LM386的典型应用电路。图中上面增益20的情形,于pin 1及pin 8间加一个10 μF的电容即可使增益变成200,图中下面的10千欧的可变电阻是用来调整扬声器音量大小的,若直接将Vin输入即为音量最大的状态。

图4-44  LM386的典型应用电路

任务检测

一、填空题

1. 按照功率放大电路的输出端特点分类,功率放大器可分为( )、( )、( )、( )。

2. LM386的外形和引脚的排列如图4-33所示。引脚2为( ),引脚3为同相输入端;引脚5为( );引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为( );使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取( )μF。

二、简答题

1.功率放大器按照功放管静态工作点的设置可分为几类?

2.低频功率放大电路的特点和要求有哪些?

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