TDA2003音频功率放大器的设计[毕业论文+原理图]

机电毕业论文：TDA2003音频功率放大器的设计含毕业论文，原理图

摘要

本设计包含了电源、功放、音响的基本知识，以设计一款价格低廉、实用及性能良好的小型组合音响为思路，通过构思、查资料、设计电路选取元件为手段作出原理图，通过原理图组装出实物并对实物进行调试，学会用理性思维发现问题、处理问题和解决问题，以达到此次设计的最终目的，这不但提高了自己的实际操作能力，也迎合了现代化生产的需要。设计中介绍了电路的组成及工作原理。本次设计从处理低频信号入手，在保证原有信号的基础上，通过TDA2003块对原有信号进行功率放大并改善音质后，最终得到所需要的音频信号。

关键词：电源 功率放大 散热 音响 TDA2003

TDA2003 audio power amplifier design

Abstract

The design includes a power supply, amplifier, sound basic knowledge, the design of a cheap, practical and good performance for small Qugeyinxiang idea, through the idea to look for materials, design circuit components as a means to select schematics, through Principle Assembling a physical map and physical debugging and learn how to use rational thinking discover and deal with problems and solve problems, so as to achieve the ultimate objective of this design, it will not only improve their operational capacity, but also to meet the needs of the modern production. On the circuit design of the composition and working principle. The low-frequency signal processing design from the start, guarantee on the basis of the original signal through the TDA2003 block of the original signal power amplification and improve quality, which are required for the final audio signal.

Key words：power power amplifier Thermal Audio TDA2003

目录

摘要……………………………………………………………………………………2
关键词…………………………………………………………………………………2
Abstract………………………………………………………………………………3
Keywords………………………………………………………………………………3
第一章 概述…………………………………………………………………………6
前言……………………………………………………………………………………6
1.1 功率放大器简介 ………………………………………………………………6
1.2 系统结构 ………………………………………………………………………7
第二章 功率放大器电源电路的设计………………………………………………7
2.1 变压器 …………………………………………………………………………8
2.2 整流电路 ………………………………………………………………………8
2.3 滤波电路………………………………………………………………………10
2.4 电源电路整机电路……………………………………………………………11
第三章 功率放大电路的设计 ……………………………………………………12
3.1 乙类双电源互补对称电路……………………………………………………12
3.2 TDA2003 音频功率放大器的总机电路 ……………………………………13
第四章 TDA2003功率放大器在音响技术中的应用及散热问题 ………………15
4.1 音响技术的基本概念…………………………………………………………16
4.1.1 音响…………………………………………………………………………16
4.1.2 高保真（Hi-Fi）……………………………………………………………16
4.1.3 音响技术的现状……………………………………………………………16
4.2 高保真音响系统的基本组成…………………………………………………17
4.2.1 高保真音源系统……………………………………………………………17
4.2.2 音频放大系统………………………………………………………………18
4.3 音响设备的基本性能指………………………………………………………19
4.3.1 频率范围……………………………………………………………………19
4.3.2 谐波失真……………………………………………………………………20
4.3.3 信躁比………………………………………………………………………20
4.4 功率放大器的散热问题………………………………………………………20
第五章 整机电路的组装与调试 …………………………………………………23
5.1 TDA2003 音频功率放大器的分析 …………………………………………23
5.2 电路组装………………………………………………………………………23
5.3 电路调试………………………………………………………………………26
第六章 致谢 ………………………………………………………………………28
参考文献 ……………………………………………………………………………28
附：整机电路图 ……………………………………………………………………29

第一章 概述

前言

本设计从低频信号的基础知识出发，依据我国的现行标准着眼于实际的社会需求而进行设计的。我们都知道，一旦涉及到音频功率放大问题我们不难联想到放大器的散热问题及与音响有关的基本知识。该篇就是通过对由TDA2003构成的音频功率放大器的设计、组装与调试来提高人们的设计思维与实际操作能力，并让大家从设计中学会分析问题、解决问题，及时掌握功率放大器及音响的有关知识。本次设计总共分为四大部分，第一部分：为电源部分的设计；第二部分：是功率放大器的设计；第三部分：音响的基本知识及解决放大器的散热问题；第四部分：整机电路的设计、组装与调试。

1.1 功率放大器的简介

在多级放大电路末级，往往要求具有较高的输出功率或要求具有较大的输出动态范围。这类主要用于向负载提供功率的放大电路称为功率放大器。功率放大电路的类型很多，目前主要分为以下几种：

1.1.1 功率放大器的分类

功率放大电路按三级管在一个信号周期内导通的时间不同功率放大器可分为：甲类、乙类和甲乙类放大电路。

1.1.2 集成功率放大器与单管功率放大器的比较

目前电子电路中广泛采用的乙类（或甲类）互补对称功率放大电路。但是，乙类单管放大电路虽然管耗小，效率高，但其输出波形严重失真即使采用双电源进行供电，在两管交替导通的交接处容易产生交越失真，并且组装麻烦性能不稳定。顾，为了与目前的高科技尖端技术向适应，多数电子电路中广泛用到的是集成电路。集成电路不但具有集成化、输出功率大、效率高、失真小，其主要的优点是内置保护电路，利于散热。本设计就是利用集成电路TDA2003来设计、组装一个实用的音频功率放大器，该集成电路不但融合了单管放大电路的特点，并且内置保护电路是小型功率放大器的首选器件。

1.1.3 设计目的

1、功率放大倍数方面：

为了获得较高的输出功率该放大电路我采用了实用的功率放大集成电路TDA2003块。

2、能耗方面：

本次设计采用了部分集成的方案改变了原来用元件直接焊接方式，减少了部分元器件的电能损耗。

3、经济方面：

现在人们虽然富裕了很多但以整个国家整个民族的发展来看建设节约社会势在必行，采用集成电路代替元件焊接电路符合时代潮流，不仅为国家节约也为自己节约。

4、实际的应用方面：

本次设计的产品具有体积小、能耗小、价格便宜，易与组装调试且TDA2003内部具有保护电路等特点。

1.2 系统结构模型

图1-1 TDA2003音频功率放大器框图

第二章 功率放大器的电源部分的设计

电源是功率放大器的生命，电源部分是推动扬声器的源泉，所以功放机无不重视电源方面的技术要求，即：功率要大。传统的模拟放大器为了达到电源有效的能源储备，往往采用巨大的型环形变压器，再配上数千微法的大电容以提高电源的瞬间能力。

在今天的生产、科学实验和日常生活中，除了广泛应用到交流电能以外，交流电在其它领域内也被广泛使用。而目前电网所提供的电能都是交流电，所以在使用前是要进行处理的。例如：我设计的这款功率放大器使用的就是直流电。

经过多方面的参考和分析，我把电源部分的设计分为三块：分别是1、变压器部分2、整流电路3、滤波电路。具体设计如下：

2.1 变压部分

2.1.1 变压器的分类

1、按用途分类

变压器按用途分为：用于输配出系统的电力变压器；用于工业动力系统中直流拖动的专用电源变压器的等。

2、按结构分类

按变压器的绕组可将其分为双绕组　变压器、　三绕组变压器、多绕组变压器以及自藕变压器。按变压器的铁心结构形式可分为壳式变压器和心式变压器。

3、按相数分类

变压器按相数可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。

2.1.2 变压器的构造

尽管变压器的种类多，但是基本构造是相同的，都有铁心和绕组两个基本部分组成。

1、铁心：铁心构成电磁感应所需的磁路。它可分为心式和壳式两种。

2、绕组：变压器的绕组用良好的漆包线、纱包线或丝包线。

3、变压器的作用：

把市电220V变换为我们需要的额定低电压。

4、具体的参数量：

（1）、变压器主边电压220V，副边电压14V。

（2）、f=50HZ

本设计电源部分中的变压器采用的是LTF2-3将初级绕组交流220V降压为本电路所需要的直流电压14V。

2.2 整流电路

将交变电流变换成单向脉动电流的过程叫做整流。实现这种功能的电路称为整流电路或称整流器。

我们知道，二极管具有单向导的特性。当二极管加正向电压时，二极管导通，其正向电阻很小；当加反向电压时，只要不引起反向击穿，二极管截止。呈现很大的电阻。这样，二极管就相当于一个开关，整流电路就是利用二极管的这种开关特性构成的。

我们常用的整流电路有三种：单相半波整流电路，单相全波整流电路，单相桥式整流电路。

单相半波整流效率低，输出电压脉动大，因此，它只适用与要求不高的场合。单相全波整流电路的整流效率高，输出电压高波动小，但变压器必须有中心抽头，二极管承受的反向电压高，因此电路对变压器和二极管的要求较高，因而应用仍较少，目前被广泛使用的是桥式整流电路。

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