《電子線路CAD設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教程》課件項(xiàng)目五 TDA2030A音頻功率放大器設(shè)計(jì)

項(xiàng)目五TDA20302.1音頻功率放大器5.1項(xiàng)目概述TDA2030是一款單聲道音頻功率放大器，輸出功率可達(dá)18W，市面上常見的多媒體音響系統(tǒng)，如漫步者、輕騎兵、麥博等均使用TDA2030作音頻放大。該器件性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉，易于調(diào)試，且具有不錯的參數(shù)指標(biāo)。本項(xiàng)目是利用TDA2030設(shè)計(jì)一款2.1音頻功率放大器。一般音響中有這樣一些系統(tǒng)：2.0系統(tǒng)指音響系統(tǒng)中只有左右聲道；2.1系統(tǒng)指音響系統(tǒng)中含有左右聲道，同時(shí)有一路低音輸出；5.1系統(tǒng)指音響系統(tǒng)中同時(shí)含有5路音頻輸出，一路低音輸出。項(xiàng)目五TDA20302.1音頻功率放大器5.1項(xiàng)目概述

1、電源電路

項(xiàng)目五TDA20302.1音頻功率放大器5.1項(xiàng)目概述

2、左右聲道音頻輸出電路。

項(xiàng)目五TDA20302.1音頻功率放大器5.1項(xiàng)目概述

3、低音放大電路

5.22.1音頻功率放大器原理圖繪制

在繪制該項(xiàng)目的電路原理圖時(shí)，電源220V輸入和變壓器部分不用繪制，只需要在變壓器次級留出三端端子即可。電路圖中有兩個(gè)復(fù)合式元件，其中RP1是一個(gè)雙聯(lián)電位器，用來調(diào)節(jié)左右聲道的音量大小，這個(gè)器件的原理圖符號在項(xiàng)目四中已經(jīng)設(shè)計(jì)，名稱為POT3；4558是雙運(yùn)放，有兩個(gè)功能相同的運(yùn)算放大器，這個(gè)器件在ProtelDOSSchematicLibraries.ddb庫中的運(yùn)算放大器庫中可以找到，電路原理圖繪制根據(jù)之前項(xiàng)目所學(xué)方法自行繪制。5.3自定義元件封裝5.3.1雙聯(lián)電位器封裝設(shè)計(jì)在此電路中，雙聯(lián)電位器使用APLS16型，其外形和尺寸參數(shù)如圖所示。5.3自定義元件封裝5.4.2TDA2030封裝設(shè)計(jì)TDA2030外形及尺寸參數(shù)如圖所示。封裝命名為TO-220B。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.1雙面PCB工藝簡介雙面PCB設(shè)計(jì)和單面PCB基本相同，區(qū)別在于電路板中多了一個(gè)信號走線層。雙面板的原材料是使用雙面覆銅板，這種覆銅板是在基材的正反面都有銅箔，這樣的電路板在設(shè)計(jì)中，可以利用兩個(gè)信號層TopLayer（頂層信號層）和BottomLayer（底層信號層），且這兩個(gè)信號層互不影響，這樣就能大大提高線路的布通率，而且使走線路徑簡化。在雙面PCB設(shè)計(jì)中，按照元件的裝配方式，一般有四種類型：單面插裝、單面混裝、雙面混合安裝和雙面貼裝。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.1雙面PCB工藝簡介

1、單面插裝。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.1雙面PCB工藝簡介

2、單面混裝。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.1雙面PCB工藝簡介

3、雙面混裝。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.1雙面PCB工藝簡介

4、雙面貼裝。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.2雙面PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙面PCB設(shè)計(jì)時(shí)，需要利用兩個(gè)信號層，TopaLayer（頂層信號層）和BottomLayer（底層信號層），基本操作方法和我們之前的項(xiàng)目設(shè)計(jì)沒什么不同，區(qū)別在于，如果大家一層走線走不了，可以切換到另外一個(gè)信號層進(jìn)行走線。比如我們在項(xiàng)目三中設(shè)計(jì)的8051紅外接收電路，該電路的PCB局部參考布局如圖所示。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.2雙面PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在這里我們要連接POWER接口、Q5-Q8、R6-R9之間的導(dǎo)路，我們可以先在BottomLayer(底層信號層)走線。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.2雙面PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)我們發(fā)現(xiàn)，在底層走完某些線路后，有些導(dǎo)線走不通，我們在項(xiàng)目三中所講的是對當(dāng)前布局進(jìn)行修改，更改走線層，使得這些導(dǎo)線能夠在底層走通。但是如果雙面布線的話，我們可以把當(dāng)前走線層切換到TopLayer（頂層信號層）來完成走線。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.2雙面PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)雙面走線中，不同的層之間不同網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線可以相交。但是同一層中不同網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線不能相交。通過3D預(yù)覽我們也可以看出頂層信號和底層信號是獨(dú)立的，如圖所示。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.3利用過孔布線處理在雙面板布線中，雖然增加了信號層，讓走線更加容易，但是某些時(shí)候我們也會遇到線路走不通的情況，比如我們在下圖中連接標(biāo)示的焊盤時(shí)，會發(fā)現(xiàn)不管頂層信號層，還是底層信號層都不能走通。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.3利用過孔布線處理在這種情況下，我們利用單獨(dú)的走線不能布通當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)我們可以通過添加過孔來實(shí)現(xiàn)貫穿，如圖所示。利用過孔走線5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.3利用過孔布線處理

過孔在多層電路板設(shè)計(jì)中，一般有三種類型：通孔、埋空和盲孔。在單雙面PCB中，過孔都是通孔。和焊盤不同，過孔主要是用來實(shí)現(xiàn)不同信號層之間，同一網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線的連接，一般在PCB生產(chǎn)工藝中，為了保證過孔的電氣性能，在生產(chǎn)制作時(shí)需要對過孔實(shí)現(xiàn)孔的金屬化，插裝元件的焊盤在雙面板設(shè)計(jì)中，也可以作為過孔來使用。埋孔和盲孔只有在兩層以上的PCB設(shè)計(jì)中才會用到。5.42.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)5.4.4TDA20302.1音頻功率放大器PCB設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的PCB設(shè)計(jì)要求如下：（1）電路布局中，將所有接口和功率器件放在矩形電路板四周，電路板四角放置4個(gè)孔徑為3.5mm的定位孔；元件模塊化布局，3個(gè)TDA2030放置在同一側(cè)，方便散熱器安裝。（2）元件封裝見P121，表5-1。（3）雙面板布線，整個(gè)電路板的線寬不小于1mm，電源線和地線寬度盡量加粗。（4）輸入地、輸出地、電源地，各地線分開繪制，最終在電源地上匯聚一點(diǎn)，最好用一點(diǎn)接地方式走地線。項(xiàng)目總結(jié)

本項(xiàng)目主要通過2.1音頻功率放大器講解雙面PCB的設(shè)計(jì)方法。在雙面PCB設(shè)計(jì)中，要注意合理的利用兩個(gè)信號層布線，要能夠合理使用過孔對走線方式進(jìn)行修改。對于元件較多的電路