單片機(jī)課程設(shè)計音響功率放大器設(shè)計

1、目 錄第1章.緒論.第2章.設(shè)計任務(wù).1第3章.設(shè)計方案選擇.第4章.設(shè)計原理說明.6 4.1 主要組成部分結(jié)構(gòu)介紹和原理說明.6 4.2 音響放大器的工作原理.8第5章.產(chǎn)品說明.4 3.1 話音放大器.43.2 電子混響器.43.3 混音前置放大器.5第5章.PCB制作.97.安裝工藝.11 7.1安裝工具.11 7.2安裝的具體步驟.118.調(diào)整與測試.12 8.1 電路調(diào)試技術(shù).12 8.2 整機(jī)功能試聽.139.心得體會.1410.鳴謝.1511.參考文獻(xiàn).1712附錄.17 6.音頻放大器元件清單.10 A.電路原理圖.17 B.PCB圖.18 C.芯片引腳圖及其功能表.第1章.緒

2、論1.1引言 伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對音頻功率放大器的要求越來越高。音頻是多媒體中的一種重要媒體。人能夠聽見的音頻信號的頻率范圍大約是 60Hz-20kHz 其中語音大約分布在300Hz-4kHz之內(nèi)，而音樂和其他自然聲響是全范圍分布的。 如何通過分析儀器讓音頻功放達(dá)到更高的要求是許多人為之努力的永恒的課題，聲音經(jīng)過模擬設(shè)備記錄或再生，成為模擬音頻，再經(jīng)數(shù)字化成數(shù)字音頻，音頻分析就是以數(shù)字音頻信號為分析對象以數(shù)字信號處理的各種理論為分析手段，提取信號在時域，頻域內(nèi)一系列特性的過程。 本文基于所學(xué)知識模擬制作音響功率放大器，踐實所學(xué)知識掌握程度，并通過對所學(xué)知識來制造

3、和改進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品，實際動手的過程中遇見了很多問題，但是在老師的指導(dǎo)和幫助下解決相應(yīng)的問題。同時在與同組人的討論學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)可團(tuán)隊意識的培養(yǎng)，加強(qiáng)了相互間協(xié)調(diào)合作的能力，從而高質(zhì)、高效的完成本項任務(wù)。1.2 音頻功率放大器概述 音響技術(shù)的發(fā)展歷史可以分為電子管、晶體管、集成電路、場效應(yīng)管四個階段。1906年美國的德福雷斯特發(fā)明了真空三極管，開創(chuàng)了揉電聲技術(shù)的先河。1927年貝爾實驗室發(fā)明了負(fù)反饋NFB（Negative feedback）技術(shù)后，使音響技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的時代，比較有代表性的如“威廉遜”放大器，而1947年威廉遜先生在一篇設(shè)計Hi-Fi（High Fidelity）放大器的

4、文章中介紹了一種成功運用負(fù)反饋技術(shù)，成為了Hi-Fi史上一個重要的里程碑。 60年代由于晶體管的出現(xiàn)，使功率放大器步入了一個更為廣闊的天地。晶體管放大器細(xì)膩動人的音色、較低的失真、較寬的頻響及動態(tài)范圍等特點，各種電路也相應(yīng)產(chǎn)生，如：“OTL （Output Transformer Less）” 無輸出放大器、“OCL（Output Capacitor Less）”放大器等。直至70年代，晶體管放大技術(shù)的應(yīng)用已相當(dāng)成熟，各種新型電路不斷出現(xiàn)，如：較成功地解決了負(fù)反饋電路的瞬態(tài)失真和高頻相位反轉(zhuǎn)問題的無負(fù)反饋放大電路；成功地將甲、乙放大器的優(yōu)點結(jié)合在一起的超甲類放大電路；具有輸出功率大、失真小的電

5、流傾注式放大電路等等。從而使晶體管放大器成為音響技術(shù)發(fā)展中的主流。在60年代初，美國首先推出音響技術(shù)中的新成員集成電路，到了70年代初，集成電路以其質(zhì)優(yōu)價廉、體積小、功能多等特點，逐步被音響界所認(rèn)識。發(fā)展至今，厚膜音響集成電路、運算放大集成電路被廣泛用于音響電路。第2章.設(shè)計任務(wù) 音響放大器的設(shè)計（一）設(shè)計目的1、了解集成功率放大器內(nèi)部電路工作原理2、掌握其外圍電路的設(shè)計與主要性能參數(shù)測試方法3、掌握音響放大器的設(shè)計方法與電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù)（二）設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo)1、技術(shù)指標(biāo)額定功率P0.3W，負(fù)載阻抗為10，頻率響應(yīng)范圍為50Hz-20KHz，輸入阻抗大于20K，放大倍數(shù)20dB。2、設(shè)

6、計要求（1）設(shè)計話音放大與混合前置放大器、音調(diào)控制級、功率放大級；（2）選定元器件和參數(shù)，并設(shè)計好電路原理圖；（3）在萬能板或面包板或PCB板上進(jìn)行電路安裝調(diào)測；（4）測試輸出功率；（5）測試輸入阻抗；（6）撰寫設(shè)計報告。3、設(shè)計擴(kuò)展要求 （1）能驅(qū)動額定功率P8W的揚聲器； （2）電路電壓放大級輸出阻抗低，能帶500負(fù)載。（三）設(shè)計提示1、音響放大器的設(shè)計框圖如圖4-1所示，2、音響放大器各級增益分配如圖4-2所示3、設(shè)計用儀器設(shè)備：示波器、交流毫伏表、萬用表、低頻信號發(fā)生器、實驗面包板或萬能板、智能電工實驗臺4、設(shè)計用主要器件：電子混響延時模塊一片、集成功放LM386（或LA4102）一片

7、、四運放LM324一塊（或741三塊）、LA4102、高阻話筒20K一個、揚聲器（8歐/4W）一個、電阻電容若干。5、參考書：調(diào)試總結(jié)電子線路設(shè)計、實驗、測試（四）設(shè)計報告要求1、選定設(shè)計方案；2、擬出設(shè)計步驟，畫出設(shè)計電路，分析并計算主要元件參數(shù)值；調(diào)試總結(jié)3、列出設(shè)計電路測試數(shù)據(jù)表格；4、進(jìn)行設(shè)計總結(jié)和分析，并寫出設(shè)計報告。（五）設(shè)計總結(jié)與思考1、總結(jié)話音放大器的設(shè)計和測試方法；2、總結(jié)設(shè)計話音放大器器所用的知識點；注：該課題由兩組配合完成（一組制作話音放大器和前置放大器，另一組制作音調(diào)放大器和功放）第3章.設(shè)計方案選擇3.1方案的選擇方案一 ：采用鎖環(huán)頻率相合成技術(shù)外加音響放大器采用鎖相

8、環(huán)頻率合成技術(shù)，先用鎖相環(huán)頻率合成產(chǎn)生一定范圍的頻率，在通過傳感器把接收到的頻率信號轉(zhuǎn)化音頻信號。在通過低通濾波器把頻率控制在音頻所需要的頻率范圍。它的優(yōu)點就是工作頻率可調(diào)也可以達(dá)到很高的頻率分辨率；缺點是要求使用的濾波器通帶可變，實現(xiàn)很困難。具體方案如圖3.1.1所示：晶振整形電路R分頻器鑒相器環(huán)路濾波器壓控振蕩器可變分頻器 圖3.1.1 鎖環(huán)頻率相合成技術(shù)框圖方案二：采用直接數(shù)字式頻率合成器DDS技術(shù)外加音響放大器采用直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)，是用RAM存儲所需波形的量化信息，按照不同頻率要求以頻率控制字K為步進(jìn)對相位增量進(jìn)行累加，以累加相位值作為地址碼讀取存放在內(nèi)存里。DDS具有相

9、對帶寬很寬、頻率轉(zhuǎn)換時間極短、頻率分辨率高等優(yōu)點；另外，全數(shù)字化結(jié)構(gòu)便于集成，輸出相位連續(xù)，頻率、相位和幅度也可實現(xiàn)程控。但在方案中需要一塊FPGA,一塊雙口RAM,那么設(shè)計的成本較高。同時電路也不好仿真。實現(xiàn)起來也比較困難。方案三：采用直接給定的音頻信號外加音響放大器采用直接所定的音頻信號，是由MP3現(xiàn)代音頻信號設(shè)備，直接給音響放大器。此電路簡單，其優(yōu)點是：在音頻信號具有直接給定的音頻頻率，在頻率方面沒有失真效果，而且具有混響器的效果。話音放大器電子混響器磁帶防音機(jī)混合前值放大器音調(diào)控制器功率放大器圖3.1.2直接給定的音頻信號外加音響放大器3.2方案的討論通過對方案的比較和選擇，選擇第三個

10、方案有三個原因：首先這個方案它設(shè)計簡單可靠，軟硬可相互補(bǔ)充各自的缺點。同時音響效果也比較好。音響放大電路設(shè)計由三部分組成:混合前置放大模塊，音調(diào)輸出控制模塊，功率放大模塊?；旌锨爸梅糯竽K作用是將磁帶放音機(jī)輸出的音樂信號混合放大。音調(diào)輸出控制模塊作用是主要是控制、調(diào)節(jié)音響放大器的幅頻特性。功率放大模塊作用是給音響放大的負(fù)載（揚聲器）提供一定的輸出功率；其次本方案能很好的進(jìn)行模擬仿真能夠完成計算機(jī)調(diào)試的過程，減少我們在制作過程中的麻煩；第三本方案也是本組討論覺得最合適的方案，便宜且方便。第4章.設(shè)計原理說明本設(shè)計由語音放大器、電子混響器、混合前置放大器、音調(diào)控制器及功率放大器五部分組成。其工作原

11、理如下：當(dāng)語音信號由話筒輸出后，進(jìn)入語音放大器放大并傳入電子混響器產(chǎn)生混響效果?；祉懞蟮男盘栠B同磁帶放音機(jī)產(chǎn)生的信號一同進(jìn)入混合前置放大器，并進(jìn)行放大。放大后的信號進(jìn)入音調(diào)控制器，然后進(jìn)入功率放大器進(jìn)行功率放大后，由揚聲器輸出聲音。接下來我們詳細(xì)的分析各級的結(jié)構(gòu)原理。4.1語音放大器的介紹說明由于話筒的輸出信號一般只有5mV左右，而輸出阻抗達(dá)到20k 亦有低輸出阻抗的話筒，（如20 ，200 等)，所以話筒放大器的作用是不失真地放大聲音信號(最高頻率達(dá)到10kHz)。其輸入阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于話筒的輸出阻。如圖4.1.1 AvF=1+Rf/R2 （4.1.1）Ri=R1 (R1一般取幾十千歐)耦合電容

12、C1、C3可根據(jù)交流放大器的下限頻率fL來確定，一般取 C1 = C3 = (310）1/ 2pRLfL （4.1.2）反饋支路的隔直電容C2一般取幾微法。圖4.1.1語音放大器原理圖4.2電子混響器及混響前置放大器的組成原理及功能電子混響器（如圖4.2.1）的作用是用電路模擬聲音的多次反射，產(chǎn)生混響效果，使聲音聽起來具有一定的深度感和空間立體感。在“卡拉OK伴唱機(jī)中，都帶有電子混響器。電子混響器的組成框圖中3.2BBD器件稱為模擬延時集成電路，內(nèi)部由場效應(yīng)管構(gòu)成多級電子開關(guān)和高精度存儲器。二階低通濾波器BBD延時器二階低通濾波器時鐘脈沖產(chǎn)生器緩沖器如圖4.2.1電子混響器 混合前置放大器的作

13、用是將磁帶放音機(jī)輸出的音樂信號與電子混響后的聲音信號進(jìn)行混合放大。其電路如圖所示4.2.2，這是一個反相加法器電路，輸出與輸入電壓間的關(guān)系為： V0= （RFV1/R1+RFV2/R2） （4.2.1）上式中 ， U1為話筒放大器輸電壓 ，U2為錄音機(jī)輸出電壓圖4.2.2混合前置放大器4.3音調(diào)控制器1.音調(diào)控制器主要是控制、調(diào)節(jié)放大器的幅頻特性，理想的控制曲線如圖4.3.1所示，圖中， f0(等于1kHz)表示中音頻率，要求Av0=0dB; fL1 表示低音頻轉(zhuǎn)折（或截止）頻率，一般為幾十赫茲；fL2（等于10 fL1）表示低音頻區(qū)的中音頻轉(zhuǎn)折頻率; fH1表示高音頻區(qū)的中音頻轉(zhuǎn)折頻率；fH

14、2（等于10fH1 ）表示高音頻轉(zhuǎn)折率，一般為幾十千赫茲。 圖4.3.1音調(diào)控制器理想的控制曲線由圖可見，音調(diào)控制器只對低音頻與高音頻的增益進(jìn)行提升與衰減，中音頻的增益保持0 dB不變，因此，音調(diào)控制器的電路可由低通濾波器與高通濾波器構(gòu)成。由運算放大器構(gòu)成的音調(diào)控制器，如圖4.3.2所示。這種電路調(diào)節(jié)方便，元器件較少，在一般收錄音響放大器中應(yīng)用較多。下面分析該電路的： 設(shè)電容C1 = C2 C3 , 在中低音頻區(qū),C3 可以視為開路,在中高音頻區(qū),C1,C2 可視為短路。 ( 1).當(dāng)ff0 時，音調(diào)控制器的低頻等效電路如圖4.3.3所示。其中，圖（a）為滑臂在最右端，對應(yīng)于低頻衰減最大的情況

15、。分析表明，圖（a）所示電路是一個一介有源低通濾波器，其增益函數(shù)的表達(dá)式為： A（jw）= - （4.3.1）式中 ，w1=1/（RP1C2）或 fl1=1/(2pRP1C2)，w2=（RP1+R2）/（RP1R2C2）或fl2 =(R1+R2)/(2RP1R2C2)(2).當(dāng)ff0時，音調(diào)控制器的高頻等效電路如圖4.3.4所示。圖4.3.4音調(diào)控制器的高頻等效電路由于此時可將C1，C2視為短路，R4與R1，R2組成星型連接，轉(zhuǎn)換成三角形連接后的電路如圖4.3.5所示，其電阻的關(guān)系為： Ra=R1 +R4+( R1R4 /R2) Rb =R4 +R2 +（R4R2 /R） （4.3.3） Rc

16、=R1 +R2 +（R2R1/R4）若取R1=R2=R4 ，則式（4.3.3）為： Ra=Rb=Rc=3R1=3R2=3R4圖取的高頻等效電路如圖4.3.6所示，其中，圖（a）為RP2的滑臂在最在最左端時，對于高頻提升最大的情況：圖（b）為RP2的滑臂在最右端時，對應(yīng)于高頻衰減最大的情況。圖4.3.5電路等效如 圖4.3.6高頻等效電路（a）為高頻提升；（b）為高頻衰減分析表明，圖（a）所示電路為一價有源高通波器，其增益函數(shù)的表達(dá)式為A（jw）= （4.3.4）式中w=1/(Ra+R3)C3或fH1=1/ 2（Ra+R3）C3w4=1/(R3 .C3) 或fH2 =1/(2R3C3)與分析低頻

17、等效電路的方法相同（從略），得到下列公式。(2).f f H2時，C3 視為短路，此時電壓增益 AVH=（Ra+R3）/R3同理可以得出圖（B）所示電路的相應(yīng)的表達(dá)式，其增益相對于中頻增益為衰減量。音調(diào)控制器高頻時的幅頻特性曲線4.3.1中右半部分實線所示。實際應(yīng)用中 ，通過先提出對低頻區(qū)（或）和(或()即 =. =/ 4.4功率放大器功率放大器(簡稱功放)的作用是給音響放大器的負(fù)載RL(揚聲器)提供一定的輸出功率.當(dāng)負(fù)載一定時,希望輸出的功率盡可能大,輸出信號的非線性失真盡可能地小,效率盡可能高,功率放大器的常見電路形式有OTL（單電源供電的互補(bǔ)推挽電路）電路和OCL（乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率

18、放大電路）電路,有用集成運算放大器(簡稱運放)和晶體管組成的功率放大器,也有專用集成電路功率放大器。4.4.1集成運放與晶體管組成的功率放大器由集成運放與晶體管組成的OCL功率放大器電路如圖4.4.1所示，其中，運放為驅(qū)動級，晶體管T1T4級成復(fù)合式晶體管互補(bǔ)對稱電路圖4.4.1集成運放與晶體管組成的功率放大器4.4.2電路工作原理三極管T1、T2為相同類型的NPN管，所組成的復(fù)合管仍為NPN型。T3、T4為不同類型的晶體管，所組成的復(fù)合管的導(dǎo)電極性由第一只決定，即為PNP型。R4、R5、RP2及二極管D1、D2所組成的支路是兩對復(fù)合管的基極偏置電路，靜態(tài)是支路電流I0可由下式計算： I0=(

19、2Vcc-2VD)/(R4+R5+RP2) （4.4.1）(4.4.1)式中，VD為二極管的正向壓降。為減小靜態(tài)功耗和克服交越失真，靜態(tài)時T1、T3應(yīng)工作在微導(dǎo)通狀態(tài)，即滿足下列關(guān)系：VAB/VD1+VD2/BE1+VBE3 稱此狀態(tài)為有甲乙類狀態(tài)。二極管D1、D2與三極管T1、T3應(yīng)為相同類型的半導(dǎo)體材料，如圖D1、D2為硅二極管2CP10，則T1、T3也應(yīng)為三極管。RP2用于調(diào)整復(fù)合管的微導(dǎo)通狀態(tài)，其調(diào)節(jié)范圍不能太大，一般采用幾百歐姆或1KW電位器（最好采用精密可調(diào)電位器）。安裝電路時首先應(yīng)使RP2的阻值為零，在調(diào)整輸出級靜態(tài)工作電流或輸出波形的交越失真時再逐漸增大阻值。否則會因RP2的阻

20、值較大而使復(fù)合管損壞。R6、R7用于減小復(fù)合管的穿透電流，提高電路的穩(wěn)定性，一般為幾十歐姆至幾百歐姆，R8、R9為負(fù)反饋電阻，可以改善功率放大器的性能，一般為幾歐姆。R10、R11稱為平衡電阻使T1、T3的輸出對稱，一般為幾十歐姆至幾百歐姆。R12、C3稱為消振網(wǎng)絡(luò)，可改善負(fù)載為揚聲器時的高頻特性。因揚聲器呈感性，易引起高頻自激，此容性網(wǎng)絡(luò)并入可使等效負(fù)載呈阻性。此外，感性負(fù)載易產(chǎn)生瞬時過壓，有可能損壞晶體三極管T2、T4。R12、C3的取值視揚聲器的頻率響應(yīng)而定，以效果最佳為好。一般R12為幾十歐姆，C3為幾千皮法至0.1mF。功放在交流信號輸入時的工作過程如下：當(dāng)音頻信號Vi為正半周時，運

21、放的輸出電壓Vc上升，VB亦上升，結(jié)果T3、T4截止，T1、T2導(dǎo)通，負(fù)載RL中只有正向電流iL，且隨Vi增加而增加。反之，當(dāng)Vi為負(fù)半周時，負(fù)載RL中只有負(fù)向電流iL且隨Vi的負(fù)向增加而增加。只有當(dāng)Vi變化一周時負(fù)載RL才可獲得一個完整的交流信號。靜態(tài)工作點設(shè)置：設(shè)電路參數(shù)完全對稱。靜態(tài)時功放的輸出端O點對地的電位應(yīng)為零，即VO=0，常稱O點為“交流零點”。電阻R1接地，一方面決定了同相放大器的輸入電阻，另一方面保證了靜態(tài)時同相端電位為零，即V+=0。由于運放的反相端經(jīng)R3、RP1接交流零點，所以V-=0。故靜態(tài)時運放的輸出Vc=0。調(diào)節(jié)RP1電位器可改變功放的負(fù)反饋深度。電路的靜態(tài)工作點主

22、要由I0決定，I0過小會使晶體管T2、T4工作在乙類狀態(tài)，輸出信號會出現(xiàn)交越失真，I0過大會增加靜態(tài)功耗使功放的效率降低。綜合考慮，對于數(shù)瓦的功放，一般取I0=1mA3mA，以使T2、T4工作電甲乙類狀態(tài)。 第5章.制作與安裝5.1 PCB制作5.1.1PCB制作的操作說明開始引入網(wǎng)絡(luò)表生成網(wǎng)絡(luò)表PCB系統(tǒng)設(shè)置修改封裝與布局設(shè)置PCB規(guī)則存盤打印結(jié)束自動布線設(shè)計與繪之原理圖手工調(diào)整布線 圖5.1 PCB生成流程圖5.1.2 據(jù)設(shè)計要求設(shè)計電路原理圖,并完成原理圖的繪制。對于簡單的原理圖也可以進(jìn)行直接的PCB板繪制。PCB圖如附錄B所示。a. 據(jù)原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表，這部分PROTEL99是自動進(jìn)行

23、的，只需要用戶單“create Netlist”即可；b. 網(wǎng)絡(luò)表有也是原理圖與印制電路板的接口；c. 規(guī)劃電路板的結(jié)構(gòu)，即確定電路板的框架，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)；d. 引入第二步生成的網(wǎng)絡(luò)表和零件封裝，讓原理圖與印制電路板連接起來；e. 引入網(wǎng)絡(luò)表后系統(tǒng)將根據(jù)規(guī)則對零件自動布局進(jìn)行飛線；f. 修改封裝與布局，這是自動布線的前提；g. Protel 99 SE自動布線比較完善，它采用最先進(jìn)的無網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?；谛螤畹膶蔷€自動布線技術(shù)；h. 自動布線后，如果有不滿的地方，我們可以進(jìn)行手工調(diào)整；i. 存盤并打??；j. 結(jié)束。5.2安裝工藝安裝工藝是制作工程中最關(guān)鍵的一步，它承接上面的設(shè)計性工作和下面的調(diào)試工

24、作。為此我們做了大量的學(xué)習(xí)和練習(xí)，具體理論學(xué)習(xí)知識如下：5.2.1焊接技術(shù) 裝接電路的主要工作是在電路板上焊接電子元器件,焊接質(zhì)量的好壞直接影響著電路的性能,焊接質(zhì)量主要取決于四個條件:焊接工具,焊劑,焊料,焊接技術(shù). 為保證焊接質(zhì)量,要求焊點光亮,圓滑,無虛焊. a.元件引線要刮凈,最好先掛錫再焊.因為引線表面經(jīng)常有氧化物或油漬,不易吃錫,焊接起來困難,即使勉強(qiáng)焊上也容易形成虛焊,因而必須將氧化物或油漬刮除干凈. b.焊接溫度和時間要掌握好.溫度不夠,焊錫流動性差,很容易凝固;溫度過高,焊錫流淌,焊點又不易存錫,兩種情況都不易焊好.一般焊接時讓烙鐵頭的溫度高于焊錫熔點,烙鐵頭與焊點接觸時間以

25、使焊點錫光亮,圓滑為宜.如果焊點不亮或形成豆腐渣狀,說明溫度不夠,焊接時間太短.這種情況由于焊劑沒能充分揮發(fā),很容易形成虛焊.此時需要增加焊接溫度,只要將烙鐵頭在焊點上多停留些時間即可,不必加壓力或來回移動. c.扶穩(wěn)不晃,上錫適量.焊接時,被焊物體必須扶穩(wěn)扶牢,特別在焊錫凝固過程中不能晃動被焊元器件,否則很容易造成虛焊.烙鐵沾錫多少要根據(jù)焊點大小來決定,最好所沾錫量能包住被焊物.如果一次上錫不夠,可以下次填補(bǔ),但要注意再次填補(bǔ)焊錫時,一定要待上次的錫一同熔化后方可移開烙鐵頭,使焊點熔結(jié)為一體. d.電子電路常有一些基本單元組成,電路重復(fù)性和規(guī)律性較強(qiáng).焊接時,一般先將電阻,電容,二極管等元件

26、引線彎曲成所需形狀,依次插入焊孔,并設(shè)法使元件排列整齊,然后統(tǒng)一焊接.檢查焊點后剪去過長引線,最后焊接三極管,集成電路.器件的焊接時間一般要短一些,引腳也不宜剪得太短,防止焊接時燙壞管子.初學(xué)者可用鑷子夾住管腳進(jìn)行焊接. e.焊接結(jié)束,首先檢查電路有無漏焊,錯焊,虛焊等問題.檢查時可用尖嘴鉗或鑷子將每一個元件拉一拉,看有無松動,特別是要察看三極管管腳是否焊牢,如果發(fā)現(xiàn)有松動現(xiàn)象,要重新焊接. 5.2.2印制電路板安裝與焊接印制電路板的裝焊在整個電子產(chǎn)品制造中處于核心的地位，可以說一個整機(jī)產(chǎn)品的“精華”部分都裝在印制板上，其質(zhì)量對整機(jī)產(chǎn)品的影響是不言而喻的。盡管在現(xiàn)代生產(chǎn)中印制板的裝焊已經(jīng)日臻完

27、善，實現(xiàn)了自動化，但在產(chǎn)品研制，維修領(lǐng)域主要還是手工操作；況且手工操作經(jīng)驗也是自動化獲得成功的基礎(chǔ)。5.2.3印制板和元器件檢查 裝配前應(yīng)對印制板和元器件進(jìn)行檢查， 內(nèi)容主要包括：.印制板：圖形，孔位及孔徑是否符合圖紙，有無斷線，缺孔等，表面處理是否合格，有無污染或變質(zhì)。.元器件：品種，規(guī)格及外封裝是否與圖紙吻合，元器件引線有無氧化，銹蝕。對于要求較高的產(chǎn)品，還應(yīng)注意操作時的條件，如手汗影響錫焊性能，腐蝕印制板，使用的工具如改錐，鉗子碰上印制板會劃傷銅箔，橡膠板中的硫化物會使金屬變質(zhì)等。5.2.4元器件引線成型 如5.2.1所示，是印制板上裝配元器件的部分實例，其中大部分需在裝插前彎曲成型。彎

28、曲成型的要求取決于元器件本身的封裝外形和印制板上的安裝位置，有時也因整個印制板安裝空間限定元件安裝位置。圖5.2.1印刷板上元器件引線成型1. 元器件引線成型要注意以下幾點： （1） 所有元器件引線均不得從根部彎曲。因為制造工藝上的原因，根部容易折斷。一般應(yīng)留15mm以上（圖5.2.2）。 圖5.2.2元器件引線彎曲（2）彎曲一般不要成死角，圓弧半徑應(yīng)大于引線直徑的12倍。（3）要盡量將有字符的元器件面置于容易觀察的位置，如圖5.2.3所示。圖5.2.3元器件成型及插裝時主義標(biāo)記位置5.2.5元器件插裝 （1）貼板與懸空插裝如圖5.2.4（a）所示，貼板插裝穩(wěn)定性好，插裝簡單；但不利于散熱，且

29、對某些安裝位置不適應(yīng)。懸空插裝，適應(yīng)范圍廣，有利散熱，但插裝較復(fù)雜，需控制一定高度以保持美觀一致。如圖5.2.4（b）所示，懸空高度一般取26mm。 圖5.2.4遠(yuǎn)去見插裝形式插裝時具體要求應(yīng)首先保證圖紙中安裝工藝要求，其次按實際安裝位置確定。一般無特殊要求時，只要位置允許，采用貼板安裝較為常用。（2）安裝時應(yīng)注意元器件字符標(biāo)記方向一致，容易讀出。圖5.2.5所示安裝方向是符合閱讀習(xí)慣的方向。圖5.2.5安裝方向符號閱讀習(xí)慣（3）安裝時不要用手直接碰元器件引線和印制板上銅箔。（4）插裝后為了固定可對引線進(jìn)行折彎處理（圖5.2.6）。 圖5.2.6元器件引線折彎固定5.2.6 印制電路板的焊接

30、焊接印制板，除遵循錫焊要領(lǐng)外，以下幾點須特別注意： （1） 電烙鐵，一般應(yīng)選內(nèi)熱式2035W或調(diào)溫式，烙鐵的溫度不超過300的為宜。烙鐵頭形狀應(yīng)分局印制板焊盤大小采用鑿形或錐形，目前印制板發(fā)展趨勢是小型密集化，因此一般常用小型圓錐烙鐵頭。（2） 加熱方法，加熱時應(yīng)盡量使烙鐵頭同時接觸印制板上銅箔和元器件引線（圖5.2.7）。對較大的焊盤（直徑大于5mm）焊接時可移動烙鐵，即烙鐵繞焊盤轉(zhuǎn)動，以免長時間停留一點導(dǎo)致局部過熱，如圖八所示。圖5.2.7烙鐵對焊點加熱（3） 金屬化孔的焊接，兩層以上電路板的孔都要進(jìn)行金屬化處理。焊接時不僅要讓焊料潤濕焊盤，而且孔內(nèi)也要潤濕填充。因此金屬化孔加熱時間應(yīng)長于

31、單面板。圖5.2.8大盤烙鐵焊接 圖5.2.9金屬化孔德焊接（4） 焊接時不要用烙鐵頭摩擦焊盤的方法增強(qiáng)焊料潤濕性能，而要靠表面清理和預(yù)焊。（5） 耐熱性差的元器件應(yīng)使用工具輔助散熱。5.2.7焊后處理（1） 剪去多余引線，注意不要對焊點施加剪切力以外的其他力。（2） 檢查印制板上所有元器件引線焊點 ，修補(bǔ)缺陷。（3） 根據(jù)工藝要求選擇清洗液清洗印制板。一般情況下使用松香焊劑后印制板不用清洗。5.2.8導(dǎo)線焊接導(dǎo)線焊接在電子產(chǎn)品裝配中占有重要位置。實踐中發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)故障的電子產(chǎn)品中，導(dǎo)線焊點的失效率高于印制電路板，有必要對導(dǎo)線的焊接工藝給予特別的重視。5.2.9常用連接導(dǎo)線 電子裝配常用導(dǎo)線有三

32、類，如圖十所示。圖5.2.10常用導(dǎo)線（1） 單股導(dǎo)線，絕緣層內(nèi)只有一根導(dǎo)線，俗稱“硬線”容易成形固定，常用于固定位置連接。漆包線也屬此范圍，只不過它的絕緣層不是塑膠，而是絕緣漆。（2） 多股導(dǎo)線，絕緣層內(nèi)有467根或更多的導(dǎo)線，俗稱“軟線”，使用最為廣泛。（3） 屏蔽線，在弱信號的傳輸中應(yīng)用很廣，同樣結(jié)構(gòu)的還有高頻傳輸線，一般叫同軸電纜的導(dǎo)線。第6章.調(diào)整與測試實踐表明，新安裝完成的電路板，往往難于達(dá)到預(yù)期的效果。這是因為人們在設(shè)計時，不可能周全地考慮到元件值的誤差、器件參數(shù)的分散性等各種復(fù)雜的客觀因素，此外，電路板安裝中仍有可能存在沒有查出的錯誤。通過電路板的測試和調(diào)整，可發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計方

33、案的不足，并查出電路安裝中的錯誤，然后采取措施加以改進(jìn)和糾正，就可使之達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求。6.1話筒放大器與混合前置放大器設(shè)計1.設(shè)計電路由話筒放大與混合前置放大兩級電路組成。其中第一部分A1組成同相放大器，具有很高的輸入阻抗，能與高阻話筒配接作為話筒放大器電路，其放大倍數(shù)Av1為Av1=1+ R12/R11=8.5（18.5dB） （6.1.1）四運放LM324的頻帶雖然很窄（增益為1時，帶寬為1MHz），但這里放大倍數(shù)不高，故能達(dá)到fH= 10kHz的頻響要求?；旌锨爸梅糯笃鞯碾娐酚蛇\放A2組成，這是一個反向加法器電路，電壓V02的表達(dá)式為 （6.1.2）根據(jù)圖6.1.1的增益分配，混合級

34、的輸出電壓V0237.5mV，而話筒放大器的輸出V01已經(jīng)達(dá)到了V02的要求，即V01=Av1V11=42mV，所以取R21=R22。錄音機(jī)輸出插孔的信號V12一般為100mV，已經(jīng)遠(yuǎn)大于V02的要求，所以對V12要進(jìn)行適當(dāng)衰減，否則輸出會產(chǎn)生失真。取R23=100k，R22=R21=39k。2. 話放級與混合級仿真圖如6.1.1 ，仿真波形如圖6.1.2 。圖6.1.1話放級與混合級仿真6.1.2話放級與混合級仿真波形6.2 音調(diào)控制器1.音調(diào)控制器的設(shè)計及參數(shù)的確定音調(diào)控制器的電路如圖6.2.1所示。運算放大器選用單電源供電的四運放LM324，其中RP33稱為音量控制電位器，其滑臂在最上端

35、時，音箱放大器輸出最大功率。根據(jù)低頻區(qū)fLX與高頻區(qū)fHX處提升量或衰減量x(dB)與轉(zhuǎn)折頻率關(guān)系得到轉(zhuǎn)折率fL2及fH1： 則 則 當(dāng)ffL1時C32可視開路則 AvL=（RP31+R32）/R3120dBR31、R32、RP31不能取得太大，否則運放漂移電流的影響不可忽略，但也不能太小，否則流過它們的電流將超出運放的輸出能力。一般取幾千歐幾百千歐?，F(xiàn)取RP31=470k，R31=R32=47k則AvL=（RP31+R32）/R31=1+RP31/R31=11（20.8dB）根據(jù)式fL1=1/2RP31C32得； 取標(biāo)稱值0.01F，即C31=C320.01F。根據(jù)：Ra=Rb=Rc=3R1

36、=3R2=3所以對等效電路R34=R31=R32=47k，Ra=3R34=141k因為 AvH=（Ra+R33）/R3320dB所以 R33=Ra/10=14.1k取標(biāo)稱值13K因為 所以 取標(biāo)稱值510pF 取 RP32=RP31=470k，RP33=10k，級間耦合與隔直電容C34=C35=10F圖6.2.1音調(diào)控制電路2.音調(diào)控制器的電路仿真6.2.2音調(diào)控制器的仿真圖.6.3 功率放大器功率放大器(簡稱功放)的作用是給音響放大器的負(fù)載RL(揚聲器)提供一定的輸出功率。當(dāng)負(fù)載一定時，希望輸出的功率盡可能大，輸出信號的非線性失真盡可能地小，功率盡可能的高。有用集成運算放大器(簡稱運放)和晶

37、體管組成的功率放大器，也有專用集成電路功率放大器。（1）.集成運放與晶體管組成的功率放大器由集成運放與晶體管組成的OCL功率放大器電路如圖6.3.1所示。其中，運放為驅(qū)動級。晶體管T1T4組成復(fù)合式晶體管互補(bǔ)對稱電路。 圖6.3.1 集成運放與晶體管組成的功率放大器由分析電路可得功率放大器的參數(shù)確定如下: R1=47K R2=1K R3=10K R4=11K R5=11K R6=240K R7=240K R8=R9=1K R10=100K R11=100K R12=10K C1=10F C2=10F C3=0.1F RL=8K功放在交流信號輸入時的工作工程如下：當(dāng)音頻信號Vi為正半周時，運放的

38、輸出電壓VC上升，VB亦上升，結(jié)果T3、T4截止，T1、T2導(dǎo)通，負(fù)載RL中只有正向電流IL,且隨Vi增加而增加。反之，當(dāng)Vi為負(fù)半周時，負(fù)載RL中只有負(fù)向電流IL且隨Vi的負(fù)向增加而增加。只有當(dāng)Vi變化一周時負(fù)載RL才可獲(2) 集成功率放大器 由兩片LA4100接成的BTL（Balanced Transformerless）功率放大器的電路如圖6.3.2 所示。輸入信號Vi經(jīng)LA4100（1）放大后，獲得同相輸出電壓VO1，其電壓增益AVIR11/RF（40dB）。VO1經(jīng)外部電阻R1、RF2分壓加到LA4100（2）的反輸入端，衰減量為RF2/（R1+RF2）（-40 dB），這樣兩個功

39、率放大器的輸入信號大小相等，方向相同。如果使LA4100（2）的電壓增益AV2=（R2/R11）/RF2AV1，則兩個功放的輸出電壓VO1與VO2大小相等，方向相反，因而RL兩端的電壓VL=2VO1。輸出功率PL=（2VO1）2/RL=4 VO12/RL?？梢娊映葿TL電路形式后，輸出功率在理論上比OTL電路的功率要增加4倍。由于電路不完全對稱，實際上獲得的輸出功率只有OTL電路的23倍。雙聲道集成功率放大器的內(nèi)部就有兩個完全相同的集成功放，可以接成BTL電路。圖6.3.2 LA4100接成BTL電路電路功率放大器仿真波形如圖6.3.3所示：圖6.3.3功率放大器仿真波形第7章心得體會隨著世紀(jì)的更迭的腳步,伴著新年鐘聲的敲響,幾天忙碌的課程設(shè)計也漸漸拉下帷幕。一段時間忙碌的身影和奔波的腳步之后，使我在這個過程中體會到了什么是苦,什么是累,什么是開心，什么是快樂。忙碌之后看到屬于自己的這份課程設(shè)計，心中也體會到了成功之后的那份喜悅和安慰,也使我在這一段時間留下了一份美好的回憶！對于課程設(shè)計，以前在我的腦海中一直是一個陌生的名詞。在老師給定課題的那一刻,我雖然不知道怎么去做，但我默默的下定