選修課電子設計

1、作業(yè)報告姓名：班級指導老師： 時間：2013-01-03一、音頻放大器的設計（一）設計要求（二）設計過程（三）雙電源音頻功率放大器PCB圖二、電路制作與調試（一）利用PCB制作電路板（二）裝配與調試：三、電路圖的繪制與制板中應注意的問題（一）Sch原理圖應注意常見問題（二）PCB設計中應注意的問題（三）焊盤應注意的常見問題四、總結一、設計：1. 擬定總體方案： 甲類功放的主要優(yōu)點就是電路簡單易行，非線性失真小，適用于小功率的線性音頻放大器，現(xiàn)在甲類功放主要用在高檔功放產品中。而乙類功放與甲類功放最主要的不同點就是靜態(tài)電流小，因此無信號時消耗功率小，可獲得較高的效率；但是，乙類功放在工作時，由于

2、兩只晶體管交替導通與截止，因而，在兩管輸出信號波形的銜接處，會產生交越失真；而且功放管在從反偏到零偏再轉為正偏轉換時，隨著信號頻率升高，輸出信號就會在時間上延遲，出現(xiàn)所謂的開關轉換失真。因此，在實際Hi-Fi高保真放音系統(tǒng)中，一般不采用乙類功放，而采用線性失真小的甲類功放或甲乙類功放。甲乙類功放是通過改變偏置的方法來減少交越失真，它將甲類功放的高保真度與乙類功放折衷，從而在一定程度上解決了上述效率高與失真大之間的矛盾。而且甲乙類功放的效率可達到78.5% ，故本次設計采用甲乙類功放。前置放大級音調控制級功率放大級自制穩(wěn)壓電源負載2. 單元電路的設計（1）前置放大級 電路形式的選擇由于信號遠輸入

3、的信號幅度較小。不足以推動以后的功放電路。因此要用電壓放大電路對信號輸入的音頻信號電壓進行放大，對于信號源，其負載約為47K，所以選用電壓串聯(lián)負反饋方式的同相比例放大器，它可以使輸入電阻增大，輸出電阻減小，且輸入輸出電壓同相。（二）雙電源音頻功率放大器原理圖 利用protel 99軟件畫出雙電源音頻功率放大器原理圖： 而音頻功率放大器的典型應用電路分為兩種：一種為單電源供電，另一種為雙電源供電。本設計用雙電源法，設計電路圖如下：（三）雙電源音頻功率放大器PCB圖 在電路原理圖的基礎上，繪制PCB圖如下： 三、電路制作與調試 （一）利用PCB制作電路板 由于此圖較簡單，在實驗室我們能很快制作出電

4、路板，下面我將制作電路板的詳細過程列舉出來：v 第1步：利用一個能生成圖像的軟件生成一些圖像文件，比如用低版本的PROTEL組織SCH， 再利用網絡表生成相應PCB圖（不會PROTEL 的話，甚至是WINDOWS的畫筆程序也行)，以備打印。v 第2步：將PCB圖打印到熱轉印紙上（所謂的熱轉印紙就是不干膠紙的黃色底襯?。?。=現(xiàn)在有這樣的專門買的紙張。v 第3步：將打印好PCB的轉印紙平鋪在覆銅板上，準備轉印。v 第4步：用熱轉印機加溫（要很熱）將轉印紙上黑色塑料粉壓在覆銅板上形成高精度的抗腐層。v 第5步：轉印機加溫加壓成功轉印后的效果！若你經常搞，熟練了，很容易成功。 v 第6步：準備好三氯化

5、鐵溶液進行腐蝕。v 第7步：效果還不錯吧！注意不要腐蝕過度，腐蝕結束，準備焊接。v 第8步：清理出焊盤部分，剩下的部分用于阻焊。v 第9步：安裝所需預定原件并焊接好。v 第10步：測試以驗證其正確性。 通過上面的方法能容易的得到我們所需要的電路板，但是焊接完的電路成品的效果好壞取決于電路原理圖設計的好壞以及制作出的電路板的好壞。 （二）裝配與調試：工具準備：20W電烙鐵一把，萬用電表一個，尖嘴鉗一把，螺絲刀一把，焊錫絲和松香水若干。焊接：焊接時先焊接跳線，再焊接電阻，再焊電容，再焊整流管，再焊電位器。四、電路圖的繪制與制板中應注意的問題（一）Sch原理圖應注意常見問題1零件描述和零件標識有什么

6、區(qū)別？零件描述（Library Reference）是零件在零件庫里的名稱，將外形和引腳功能相同的零件取的一個通用名稱；零件標識是電路圖里用戶根據需要自行設計的名稱，當然也不能隨意亂取。一般情況下可以統(tǒng)稱為零件名稱，而不必細分。2零件屬性對話框中的Part Fields和Read Only Fields有什么用？零件屬性對話框中的Part Fields有兩個作用，對于一般零件可以在這些設置中標注零件的參數(shù)；對于仿真零件可以在這些設置中設置有關仿真的模型參數(shù)。 Read Only Fields一般用于仿真零件中的仿真模型的定義。3如何直接更換零件？在要更換的零件上雙擊，在彈出的零件屬性對話框中的

7、Lib Ref中輸入新的零件描述，點擊OK按鈕即可完成零件的直接更換。 4如何設置常用零件的默認零件封裝？可以用零件庫編輯器打開要修改的零件，在零件描述（Description）對話框中Designator標簽頁里的Part Foot Print 1中輸入零件封裝名。此零件封裝名即是該零件的默認零件封裝。5如何直接從原理圖切換到PCB設計？點擊菜單DesignUpdate PCB命令，即可實現(xiàn)原理圖到PCB設計的自動切換。但要注意打開需要切換的PCB圖，將其他無關的PCB圖關閉，否則會出現(xiàn)意想不到的問題。6如何批量修改零件屬性？點擊零件屬性對話框中的Globe按鈕，在整體修改對話框中可以設置整

8、體修改選項，在Copy Attributes中輸入有關替換設置，如A*B*則將A開頭的標識符改成以B開頭的標識符號。 7系統(tǒng)不能識別零件庫怎么辦？系統(tǒng)不能識別零件庫可以試一下以下解決方法：將打印機驅動程序重新安裝一遍，如果沒有打印機話，可以隨便安裝一個打印機驅動程序；有時候安裝一些軟件后也會造成系統(tǒng)不能識別零件庫，那樣的話可以重新安裝Protel程序。 8原理圖無法打印怎么辦？原理圖無法打印可以按以下辦法解決：修改默認打印機；察看打印機的打印紙設置是否是合適；打印機不能兼容。（二）PCB設計中應注意的問題1布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方

9、向相一致，因生產過程中通常需要在焊接面進行各種參數(shù)的檢測，故這樣做便于生產中的檢查，調試及檢修（注：指在滿足電路性能及整機安裝與面板布局要求的前提下）。2各元件排列，分布要合理和均勻，力求整齊，美觀，結構嚴謹?shù)墓に囈蟆?電阻，二極管的放置方式分為平放與豎放兩種：（1）平放：當電路元件數(shù)量不多，而且電路板尺寸較大的情況下，一般是采用平放較好；對于1/4W以下的電阻平放時,兩個焊盤間的距離一般取4/10英寸，1/2W的電阻平放時,兩焊盤的間距一般取5/10英寸；二極管平放時，1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取45/10英寸。（2）豎放：當電路元件數(shù)較多，而

10、且電路板尺寸不大的情況下，一般是采用 豎放，豎放時兩個焊盤的間距一般取12/10英寸。4電位器：IC座的放置原則（1）電位器：在穩(wěn)壓器中用來調節(jié)輸出電壓，故設計電位器應滿中順時針調節(jié)時輸出電壓升高，反時針調節(jié)器節(jié)時輸出電壓降低；在可調恒流充電器中電位器用來調節(jié)充電電流折大小，設計電位器時應滿中順時針調節(jié)時，電流增大。電位器安放位軒應當滿中整機結構安裝及面板布局的要求，因此應盡可能放軒在板的邊緣，旋轉柄朝外。（2）IC座：設計印刷板圖時，在使用IC座的場合下，一定要特別注意IC座上定位槽放置的方位是否正確，并注意各個IC腳位是否正確，例如第1腳只能位于IC座的右下角線或者左上角，而且緊靠定位槽（

11、從焊接面看）。 5進出接線端布置（1）相關聯(lián)的兩引線端不要距離太大，一般為23/10英寸左右較合適。（2）進出線端盡可能集中在1至2個側面，不要太過離散。 6設計布線圖時要注意管腳排列順序，元件腳間距要合理。 7在保證電路性能要求的前提下，設計時應力求走線合理，少用外接跨線，并按一 定順充要求走線，力求直觀，便于安裝，高度和檢修。 8設計布線圖時走線盡量少拐彎，力求線條簡單明了。 9布線條寬窄和線條間距要適中，電容器兩焊盤間距應盡可能與電容引線腳的間距相符； 10設計應按一定順序方向進行，例如可以由左往右和由上而下的順序進行。（三）焊盤應注意的常見問題焊盤內孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，

12、這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。 焊盤的開口：有些器件是在經過波峰焊后補焊的，但由于經過波峰焊后焊盤內孔被錫封住，使器件無法插下去，解決辦法是在印制板加工時對該焊盤開一小口，這樣波峰焊時內孔就不會被封住，而且也不會影響正常的焊接。焊盤補淚滴：當與焊盤連接的走線較細時，要將焊盤與走線之間的連接設計成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。相鄰的焊盤要避免成銳角或大面積的銅箔，成銳角會造成波峰焊困難，而且有橋接的危險，大面積銅箔因散熱過快會導致不易焊接。五、總結此次設計是我大學生活重要的第一步。從最初的老師給題目到完成電路板。其間，查找資料，老師指導，與同學交流，反復制作，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。 通過這次實踐，我了解了音頻功率放大器用途及工作原理，熟悉了音頻功率放大器的設計步驟，鍛煉了設計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立動手的能力。此次設計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎知識一次實際檢驗