武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计

典型原理图 偏置电路对 （所示为电路的四分之一） 输出 四个放大器共用

图2-5 LM324内部结构图

LM324系列采用两个内部补偿，二级运算放大器，每个运放的第一级由带输入缓冲晶体管Q21和Q17的差动输入器件Q20和Q18，以及差动到单端转换器Q3和Q4。第一级不仅完成第一级增益的功能，而且要完成电平移动和减小跨导的功能。由于跨导的减小，仅需使用一个较小的补偿电容（仅0.5pF），从而就可以减小芯片尺寸，跨导的减小可由将Q20和Q18的极电集分离而实现。该输入级的另一特征是，在单电源工作模式下，输入共模范围包含负输入和地，无论是输入器件或者差动到单端变换器都不会饱和，第二级含标准电流源负载放大器级。

2.2.2 TDA2030的介绍

TDA2030A是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图1所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本

第 6 页

武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计

日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。电路特点： [1].外接元件非常少。

[2].输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。

[3].采用超小型封装（TO-220）,可提高组装密度。 [4].开机冲击极小。

[5].内含各种保护电路，主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。

[6].TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。无疑，用它来做电脑有源音箱的功率放大部分或小型功放再合适不过了。 TDA2030引脚情况如下图: 1脚是正相输入端 2脚是反向输入端 3脚是负电源输入端 4脚是功率输出端

5脚是正电源输入端。

图2-6 TDA2030引脚图

第三章 设计与安装

3.1 整体框图

图3-1 电路整体框图

第 7 页

武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计

3.2 话音放大器的设计

由于放音机的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20kΩ(亦有低输出阻抗的话筒如20Ω，200Ω等)，所以话音放大器的作用是不失真地放大声音信号(最高频率达到10kHz)。其输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗。

图4-3所示电路由话音放大器与图4-4混合前置放大器两级电路组成，其中U1A组成同相放大器，具有很高的输入阻抗，能与高阻话筒配接作为话音放大器电路，其放大倍数AV1=1+R5/R1=20。

U2A作反相放大器。电路中电容C1、C3是用作噪声去耦合的，可以用小体积大容量的钽电容或普通电解电容，一般选为10μF。耦合电容的作用是阻止前后两级电路的信号相互干扰影响，并且不会影响信号的传递 。

图3-2 话音放大器电路

3.3 功率放大电路的设计

功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整

第 8 页

武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计

个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。当负载一定时，希望其输出的功率尽可能大，其输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高，功放的常见电路有OTL(Output Transformerless)电路和OCL(Output Capacitorless)电路。有用集成运算放大器和晶体管组成的功放，也有专用集成电路功放。

TDA2030A是SGS公司生产的单声道功放IC，该IC体积小巧，输出功率大，最大功率到达40W左右；并具有静态电流小（50mA以下），动态电流大（能承受3.5A的电流）；负载能力强，既可带动4-16Ω的扬声器，某些场合又可带动2Ω甚至1.6Ω的低阻负载；音色中规中举，无明显个性，特别适合制作输出功率中等的高保真功放等诸多优点。

图3-3 功放设计电路

电路最关键的为话放和功放部分。由上述两种电路得整个电路的电路图及各元件参数如图3-4：

第 9 页