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功率放大电路
工业案例:
表贴功率放大器
一、功能说明
该功率放大电路从结构上由电源板、左声道板、右声道板三块电路板组成(左、右声道电路完全相同),电源板负责供电,左、右声道板实现左、右声道信号功率放大。
二、原理简介
功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。
1.电源电路
从安全方面考虑,电源输入不采用电源变压器,而是从稳压源直接输入某数值的正、负直流电压,正电压由Pl的1脚输入,经可调稳压模块LM317和扩流电流(Ql、Rl)后得到功放电路需要的正电压值(+VCC=12V)和电流值(+I1.5A)。
同理,负电压由Pl的3脚输入,经可调稳压模块LM337和扩流电流(Q2、R5)后得到功放电路需要的负电压值(-VCC=-12v)和电流值(-I1.5A)。
正、负电源从P2的l、3脚输出给功放板供电。
2.音量调控电路
该电路主要由Rl、RL1、RWl、C1和C2组成.其中RL1为匹配电阻.实现输入匹配,RWl为音量调节电位器。
3.音调调控电路
该电路主要由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5、C6、RW2私RW3组成,RW2和RW3为音调调节电位器。
4.滤波和前级放大电路
滤波电路由R7、R8、R9、Rl0、C7、C8组成.实现前级放大前的信号滤波。
前级放大电路由NE5532及其外围元件构成.采同相比例运算放大电路模式,实现前级信号放大。
5.功率放大电路部分
功率放大电路的输入级采用差分放大电路。
主要由Q1、Q2组成,输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管Q6、Q7组成,而没有采用互补对称推挽电路。
输出管Q7对于负载(扬声器)来说是共发射极电路.而Q6则是射极输出电路.因此是不对称放大。
三、NE5532芯片介绍
NE5532是双运放集成电路,它内部包含两组形式完全相同的运算放大器,其封装和内部结构分别如图l(a)(b)所示,其管脚说明如表l所示。
NE553的主要参数如表2所示
四、功放电路原理图
1.电源部分原理图
2.功放电路原理图
学习项目:
功率放大器安装与调试
一、电路元件筛选与测试(10%)
准确清点和检查全套装配材料数量和质量,进行元器件的识别与检测,筛选确定元器件,检测过程中填写下表。
说明(元件D开头为电源板元件,元件CZ开头为功放直插元件板,元件GT开头为功放贴片元件板)
二、电路板焊接(20分)
要求电子产品的焊点大小适中、无漏、假、虚、连焊,焊点光滑、圆润、干净,无毛刺;引脚加工尺寸及成形符合工艺要求,导线长度、拨头长度符合工艺要求,芯线完好,捻头镀锡。
疵点:
少于5处扣1分;
5-10处扣5分;
10-20处扣10分;
20-25处扣15分;
25处以上扣20分。
三、产品装配(15分)
要求印制板插件位置正确,元器件极性正确,元器作、导线安装及字标方向均应符合工艺要求;接插件、紧固件安装可靠牢固,印制板安装对位;无烫伤和划伤处.整机清洁无污物。
装配不符合工艺要求:
少于5处扣l分;
5-10处扣5分;
10-20处扣10分;
20处以上扣15分。
四、电子电路的调试(40分)
1.调试并实现功放电路基本功能(25分)
●电源部分(4分)
要求:
输出电压士12V
●直插件功放电路(13分)
(1)音量调控电路(2分)
分析并调试音量调控电路,选择匹配电阻GZRL1=_______________(10Ω,100Ω,IMΩ)并将其焊接于电路板中。
(2)音调调节电路部分正常工作(2分)
(3)前级放大电路(4分)
要求:
Rf1的焊盘必须焊接插针。
放大倍数约为5倍,在所给元器件中选择合适阻值的Rf1=________,并接入电路。
(4)功率放大电路部分正常工作。
(5分)
要求:
R15的焊盘必须焊接插针。
在静态工作时,在所给元器件中选择合适阻值电阻R15=__________,使得测试点GZUO3的电压在-50mv~+50mv范围内,并接入电路。
●贴片件功放电路(8分)
音调调节电路部分正常工作;(2分)
前级放大电路部分正常工作;(2分)
功率放大电路部分正常工作。
(4分)
2.检测(15分)
(1)利用信号发生器,输入频率为IKHz的信号,当测试点GTUo1的电压为0.4时,检测GTUo2的输出波形,记录并填写下表:
(6分)
注:
保留三位有效数字
(2)直流状态测量(4分)
检查直插功放电路无误后通电。
按表1内容测量。
(3)交流测试(5分)
不接扬声器,从Pl端口输入频率为2KHz,幅度为几十毫伏的音频信号,用示波器观察输出端信号,若没有产生较大的失真,则表明电路基本正常。
接好扬声器,调节音频输入信号,使输出达到最大不失真,用示波器测量扬声器两端音频电压,计算电路的最大不失真增益,按表2进行测量。
五、原理图与PCB板图设计(15分)
要求:
1.考生在E盘根目录下建立一个文件夹,文件夹名称为S+工位号。
考生所有文件均保存在该文件夹下。
各文件的主文件名
工程文件:
S+工位号
原理图文件:
ssch+**
原理图元件库文件:
sslib+**
Pcb文件:
spcb+**
Pcb元件封装库文件:
splib+**
其中:
**为考生工位号的后两位。
如ssch96
注:
如果保存文件的路径不对,则无成绩。
2.在自己建的原理图元件库文件绘制双运放NE5532元件符号(2分)
引脚属性
注:
如果不将该元件符号用到原理图中,则此项无成绩。
3.绘制原理图,如图4所示。
(5分)
要求:
在原理图下方注明自己的工位号。
4.在自己建的元件封装库文件中,绘制以下元件封装。
(2分)
(1)电解电容元件封装
要求:
焊盘之间距离:
100mll
焊盘直径:
6Omll
焊盘孔径:
32mll
注:
①只有将该元件用于PCB
②如不绘制该元件封装,图中此项才有成绩。
可用BAT-2代替,则此项无成绩。
(2)二极管元件封装
要求:
焊盘之间距离:
250mll
焊盘直径:
6Omll
焊盘孔径:
32mll
注:
①只有将该元件用于PCB
②如不绘制该元件封装,图中此项才有成绩。
可用BAT-2代替,则此项无成绩。
5.绘制双面电路板图(6分)
要求:
(1)在机械层绘制电路板的物理边界,尺寸为不大于:
4500mil(宽)2300mil(高)。
(2)信号线宽10mil,电源线宽20mil,接地线宽30mil。
(3)在电路板边界外侧注明自己的工位号。
附录1:
电路图元件属性列表
六、安全文明(工具设备的使用、维护、安全及文明生产)
选手有下列情形,需从参赛成绩中扣分:
1违反比赛规定.提前进行操作的.由现场评委负责记录,扣5-l0分
2选手应在规定时间内完成比赛内容。
在比赛过程中,均有评委记录每位参赛选手违规操作,依据情节扣5-10分。
3现场操作过失未造成严重后果的,由现场评委负责记录,扣10分。
4发生严重违规操作或作弊,经确认后,由主评委宣布终止该选手的比赛,以0分计算。
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