数控音频功率放大器实训报告.doc

数控音频功率放大器实训报告电子产品设计与制作综合实训数控音频功率放大器的设计与制作姓名安腾孙健组号1 学号1004023301/03 班级电子1031 指导教师张琪徐丽萍提交日期2012年5月24日目录前言（综合实训目的）第一章、方案论证 1.1 项目介绍与设计要求 1.2 项目模块 1.3芯片比较与介绍 1. 话筒及前置放大电路芯片的选择（芯片LM358与LM324）2. 输入信号电路芯片的选择（CD4053与CD4051 3 .数字音控电路芯片的选择（芯片X9313与X9511 4 .功率放大电路芯片的选择（芯片TDA2003与TDA2030）5 . MCU 控制电路芯片的选择（STC89C51与AT89C51 1.4 最终方案第二章、Protel99se软件的介绍 2.1 Protel99se的发展史2.2 Protel99se的系统组成第三章、项目的制作与调试3.1 原理图、PCB的设计 3.2 画图时的注意事项 3.3焊接的要求 3.4焊接过程中因注意事项 3.5 软、硬件调试. 总结致谢参考文献附录前言（综合实训目的）此次项目实训时间为五周，通过此次实训，我们要能看懂电路图，并能认真阅读资料并加以应用；能应用PROTEL 99SE软件设计电路图和PCB板，设计完成电路板符合电子产品工艺要求和电磁兼容要求；要求我们掌握电路的设计方法，能够独立的分析解决一般性质的问题，在设计与制作过程中能够从经济性和环保性等方面去考虑，在设计与制作中能大胆的实践，开拓创新，

能够将自己的想法体现到实际电路当中去。

更重要的是基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。

熟悉电子产品的安装工艺的生产流程，能够完成电子产品设计调试、故障排除到整机装配整个过程，能按照IPC工艺安装调试印制电路板，并且让我们知道如何去编一段复杂的程序。

培养了我们与同组同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神，为以后工作奠定了一定的基础。

一、方案论证1.1项目介绍与设计要求1、项目介绍数控音频功率放大器的介绍数控音频功率放大器是一种常用的模拟电路。

数控音频功率放大器电路是一种可以采用数控方式产生计数脉冲实现音量调节的装置，从原理上讲是一种典型的数字电路和模拟集成电路的组合和综合运用，在各种音响设备中有着广泛应用。

2、设计要求数控音频功率放大器的结构框图音频线路输入话音输入模拟开关静音键盘遥控发射遥控接收数字音量电位器音频功率放大器MCU 显示电路2、数控音频功率放大器的技术指标和功能要求输入电源18V/2A 输出功率5W不失真功率、R4欧功放效率η≥35 线路放大

频率响应100HZ15KHZ3dB带宽失真度≤1 信噪比≥80dB 音量控制分32级，并具有静音和音量参数的掉电保护功能红外遥控距离≥7M 输入分为音频线路输入1Vpp、输入阻抗10k和MIC话音输入20mVpp 设计需考虑电路结构的简捷、材料成本低廉、调试测量方便等因素 1.2项目模块此项目包括话筒及前置放大电路模块,输入信号和数字音控电路模块,功率放大电路模块和MCU控制电路模块。

其中最主要的是功率放大电路模块和MCU控制电路模块，因为这个项目主要应用单片机STC89C51进行编程的，由它来控制模拟开关（CD4053）、数字电位器X9313的。

利用这几个模块使这个项目可以实现对声音的提高与降低，选择麦克风信号还是音频线路信号，可以实现静音功能。

1.3芯片比较与介绍1、话筒及前置放大电路芯片的选择（芯片LM358与LM324）LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

它的使用范围包括传感放大器、直流增益模组,音频放大器、工业控制、DC增益部件和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

LM358特性Features ＊内部频率补偿。

＊直流电压增益高约100dB 。

＊单位增益频带宽约1MHz 。

＊电源电压范围宽单电源330V；双电源±1.5一±15V 。

＊低功耗电流，适合于电池供电。

＊低输入偏流。

＊低输入失调电压和失调电流。

＊共模输入电压范围宽，包括接地。

＊差模输入电压范围宽，等于电源电压范围。

＊输出电压摆幅大（0至Vcc-1.5V 。

LM358主要参数输入偏置电流45 nA 输入失调电流50 nA 输入失调电压2.9mV 输入共模电压最大值VCC1.5 V 共模抑制比80dB 电源抑制比100dB LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。

DIP塑封引脚图引脚功能圆形金属壳封装管脚图LM358内部结构图图3 内部电路原理图LM358应用电路图图1 直流耦合低通RC有源滤波器图2 LED驱动器图3 TTL驱动电路LM324为四运放集成电路，采用14脚双列直插塑料封装。

，内部有四个运算放大器，有相位补偿电路。

电路功耗很小，LM324工作电压范围宽，可用正电源3～30V，或正负双电源±1．5V～±15V工作。

它的输入电压可低到地电位，而输出电压范围为O～Vcc。

它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互单独。

因为LM324是四运放集成电路，而我们这里所要的是双运放集成电路，所以我们选择LM358。

2、输入信号电路芯片的选择（CD4053与CD4051 芯片CD4053/CC4053 CD4053/CC4053是三2通道数字控制模拟开关，有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入，具有低导通阻抗和低的截止漏电流。

幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。

例如若VDD＝5，VSS＝0，VEE＝-13.5V，则0～5V的数字信号可控制-13.5～4.5V的模拟信号。

这些开关电路在整个VDD-VSS和VDD－VEE电源范围内具有极低的静态功耗，与控制信号的逻辑状态无关。

当INH输入端＝“1”时，所有通道截止。

控制输入为高电平时，“0”通道被选，反之，“1”通道被选。

1）、引脚排列2）、真值表3）、封装尺寸芯片CD4051 CD4051是单8通道数字控制模拟电子开关，有A、B和C 三个二进制控制输入端以及INH共4个输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。

幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰值至20V的模拟信号。