項目3功率放大電路的制作

任務3.1分立元器件OTL功率放大電路制作電子產(chǎn)品生產(chǎn)與工藝項目教程

在實際應用中，要求多級放大電路的輸出級能帶動一定的負載，如使揚聲器發(fā)出聲音、推動電動機旋轉等等。這就要求多級放大電路的輸出級能夠給負載提供足夠大的信號功率，將這樣的輸出級稱為功率放大電路，簡稱功放。常用的功率放大器有分立器件功率放大電路和集成電路功率放大電路，本項目主要完成分立元器件OTL功率放大電路和TDA2030集成功率放大電路制作。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施能力目標1）能分析、計算OTL功放電路最大輸出功率。2）能分析所任務中功率放大電路的工作過程。3）能說明揚聲器的結構組成。4）能對揚聲器進行檢測。5）能正確使用常用電子儀器。6）能用Multisim完成分立元器件OTL功率放大電路的仿真。7）能完成分立元器件OTL功率放大電路安裝及焊接。8）能完成分立元器件OTL功率放大電路測量和調(diào)試。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施知識目標素養(yǎng)目標1）了解揚聲器的分類。2）理解揚聲器的工作原理和主要性能指標。3）掌握揚聲器的檢測方法。4）掌握常用電子儀器的使用方法5）掌握電子電路的調(diào)試方法。6）掌握電子電路的檢修方法。1）培養(yǎng)質(zhì)量與成本意識。2）培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.1.2揚聲器的概述1.揚聲器概述揚聲器又稱“喇叭”，是一種十分常用的電聲換能器件，在發(fā)聲的電子電氣設備中都能見到它。揚聲器是一種將電信號轉換為聲音信號進行重放的元件。目前使用最為廣泛的是電動式揚聲器，它由振動膜、音圈、永久磁鐵、支架等組成。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施2.揚聲器的工作原理當揚聲器的音圈通入音頻電流后產(chǎn)生交變的磁場，永磁鐵同時也產(chǎn)生一個恒定的磁場。由于音圈產(chǎn)生磁場隨音頻電流的變化不斷地在改變，這樣兩個磁場相互作用驅使音圈產(chǎn)生運動，從而帶動振動膜產(chǎn)生振動，引起空氣振動而發(fā)出聲音。當輸入電流越大，其磁場作用力就越大，振動膜振幅也就越大，聲音則越響。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.揚聲器的主要性能指標

揚聲器的主要性能指標有靈敏度、頻率響應、額定功率、額定阻抗、指向性以及失真度等參數(shù)。（1）額定功率

揚聲器的功率有標稱功率和最大功率之分。標稱功率稱額定功率、不失真功率。它是指揚聲器在額定不失真范圍內(nèi)容許的最大輸入功率。最大功率是指揚聲器在某一瞬間所能承受的峰值功率，最大功率一般為標稱功率的2~3倍。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（2）額定阻抗額定阻抗是指音頻為400Hz時，從揚聲器輸入端測得的阻抗。它一般是音圈直流電阻的1.2~1.5倍。一般動圈式揚聲器常見的阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω等。

項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（3）頻率響應

給揚聲器加相同電壓不同頻率的音頻信號時，其聲壓會發(fā)生變化。一般中音頻時產(chǎn)生的聲壓較大，而低音頻和高音頻時產(chǎn)生的聲壓較小。當聲壓下降為中音頻的某一數(shù)值時的高、低音頻率范圍，叫該揚聲器的頻率響應特性。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（4）失真

揚聲器不能把原來的聲音逼真地重放出來的現(xiàn)象叫失真。失真有兩種：頻率失真和非線性失真。頻率失真是由于對某些頻率的信號放音較強，而對另一些頻率的信號放音較弱造成的，失真破壞了原來高低音響度的比例，改變了原聲音色。而非線性失真是由于揚聲器振動系統(tǒng)的振動和信號的波動不夠完全一致造成的，在輸出的聲波中增加了新的頻率成分。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

4.揚聲器的檢測方法一：用模擬萬用表的R×1Ω檔將兩表筆分別接揚聲器的兩引出線，此時測得的為揚聲器音圈的直流電阻。此值如為無窮大表明音圈斷路，揚聲器不能使用。如測得的阻值小于標稱阻抗值，表明手機喇叭揚聲器狀態(tài)良好。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施方法二：將模擬萬用表置于R×1Ω檔用一只表筆與揚聲器一引腳相接，另一只表筆斷續(xù)觸碰揚聲器的另一引腳，此時揚聲器便可發(fā)出“喀喀”聲，且指針作相應的擺動，表明揚聲器是好的。如揚聲器沒有聲音，萬用表指針也不擺動，表明揚聲器有故障。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.1.3常用電子儀器使用

調(diào)試的常用儀器有：直流穩(wěn)壓電源、萬用表、示波器和信號發(fā)生器等。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施1.直流穩(wěn)壓電源的使用能為負載提供穩(wěn)定直流電源的電子裝置。直流穩(wěn)壓電源的供電電源大都是交流電源，當交流供電電源的電壓或負載電阻變化時，穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會保持穩(wěn)定。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施電壓值電流值通道1/通道2電壓調(diào)節(jié)旋鈕OUTPUT電源開關電流調(diào)節(jié)旋鈕通道2通道1固定通道項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（1）面板按鈕說明（2）恒壓模式與恒流模式恒壓模式下的輸出電流大小是由負載決定的，而恒流模式下的輸出電壓大小是由負載決定的。例如，當電源工作在恒流模式時，輸出電流始終不變，其輸出電壓大小并非操作者決定，而是由負載決定，旋轉電壓調(diào)節(jié)鈕，并不能改變電壓值；但當旋轉電流調(diào)節(jié)鈕時，電流值改變的同時電壓值也將隨之改變。一般情況下，負載加載額定電壓，當實際負載電流值小于設定電流值時，直流電源工作于恒壓模式；而當實際負載電流值大于等于設定電流值時，直流電源工作于恒流模式。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（3）直流穩(wěn)壓電源的使用方法第一步：電源銜接。將穩(wěn)壓電源銜接上市電。第二步：開啟電源。在不接負載的情況下，按下電源總開關（power），然后開啟電源直流輸出開關（output），使電源正常輸出作業(yè)（一些簡略的可調(diào)穩(wěn)壓電源只有總電源開關，沒有獨立的直流輸出開關）。此刻，電源數(shù)字指示表頭上即顯現(xiàn)出當前作業(yè)電壓和輸出電流。

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第三步：設置輸出電壓。經(jīng)過調(diào)理電壓設定旋鈕，使數(shù)字電壓表顯現(xiàn)出方針電壓，完成電壓設定。關于有可調(diào)限流功用的電源，有兩套調(diào)理體系別離調(diào)理電壓和電流。調(diào)理時要分清楚，一般調(diào)理電壓的電位器有“VOLTAGE”字樣，調(diào)理電流的電位器有“CURRENT”字樣。許多入門級產(chǎn)品運用低成本的粗調(diào)/細調(diào)雙旋鈕設定，遇到雙調(diào)理旋鈕，咱們先將細調(diào)旋鈕旋到中心方位，然后經(jīng)過粗調(diào)旋鈕設定大致電壓，再用細調(diào)旋鈕準確批改。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

第四步：設置電流。按下電源面板上“Limit”鍵不放，此刻電流表會顯現(xiàn)電流數(shù)值，調(diào)理電流旋鈕，使電流數(shù)值到達預訂水平。一般限流可設定在常用最高電流的120％。有的電源沒有限流專用調(diào)理鍵，用戶需求按照說明書要求短路輸出端，然后依據(jù)短路電流合作限流旋鈕設定限流水平。簡易型的可調(diào)穩(wěn)壓電源沒有電流設定功用，也沒有對應的旋鈕。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

第五步：設定過壓維護OVP。過壓設定是指在電源自身可調(diào)電壓范圍內(nèi)進一步限定一個上限電壓，避免誤操作時電源輸出過高電壓。一般，過壓能夠設置為平常最高作業(yè)電壓的120％水平。過壓設定需求用到一字螺絲刀，調(diào)理面板內(nèi)凹的電位器，這也是一種避免誤動的設計。設定OVP電壓時，先將電源作業(yè)電壓調(diào)理到方針過壓點上，然后漸漸調(diào)理OVP電位器，使電源維護恰好動作，此刻OVP即告設定完成。然后，封閉電源，調(diào)低作業(yè)電壓，就能正常作業(yè)了。設定作業(yè)電壓參閱上文中第三步。不同的電源設置，OVP方法不同。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施2.萬用表的使用

萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電測儀表。常用的萬用表有模擬式萬用表和數(shù)字式萬用表。萬用表一般都能測直流電流、直流電壓、直流電阻、交流電壓等電量。有的萬用表還能測交流電流、電容、電感及晶體三極管的共發(fā)射極直流放大系數(shù)等。（1）模擬式萬用表的使用項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

（2）數(shù)字式萬用表的使用

數(shù)字萬用表以其測量精度高、顯示直觀、速度快、功能全、可靠性好、小巧輕便、耗電量小以及便于操作等優(yōu)點，受到人們的普遍歡迎，已成為電子、電工測量以及電工設備維修的必備儀表。下面以VC890D比型數(shù)字萬用表為例進行介紹。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

1）交直流電壓測量將紅表筆插入“”，黑表筆插入“COM”孔，開關轉至相應的ACV/DCV檔位上，并將表筆并聯(lián)在被測電路上，從顯示器上即可讀取測量結果。如屏幕顯示“OL”，表明已超過量程范圍，須將量程開關轉至較高檔位上。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

2）交直流電流的測量將紅表筆插入“mAμA”或20A孔，黑表筆插入“COM”孔，開關轉至相應的ACA/DCA檔位上，并將表筆串聯(lián)在被測電路上，從顯示器上即可讀取測量結果。如屏幕顯示“OL”，表明已超過量程范圍，須將量程開關轉至較高檔位上。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3）電阻的測量

將紅表筆插入“”，黑表筆插入“COM”孔，開關轉至電阻檔上，并將表筆并聯(lián)在被測電路上，從顯示器上即可讀取測量結果。如屏幕顯示“OL”，表明已超過量程范圍，須將量程開關轉至較高檔位上。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施4）電容的測量

將紅表筆插入“”，黑表筆插入“COM”孔，開關轉至電容量程檔上，并將表筆并聯(lián)在被測電路上，從顯示器上即可讀取測量結果。如果是有極性的電解電容，則紅表筆對應“+”極。如屏幕顯示“OL”，表明已超過量程范圍，須將量程開關轉至較高檔位上。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施5）二極管通斷測試

將紅表筆插入“”，黑表筆插入“COM”孔，開關轉至“”檔上，并將表筆并聯(lián)在被測電路或二極管上，開機默認二極管檔，二極管檔與蜂鳴器檔自動轉換：將表筆連接到待測試二極管，讀數(shù)為二極管正向壓降的近似值；項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施6）三極管hFE測量

將量程開關置于hFE檔；根據(jù)所測晶體管的類型（NPN或PNP型），將發(fā)射極、基極、集電極分別插入三極管插座相應的插孔，即可測量。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.數(shù)字示波器的使用

數(shù)字示波器是設計、制造和維修電子設備不可或缺的工具。具有波形觸發(fā)、存儲、顯示、測量、波形數(shù)據(jù)分析處理等功能。

數(shù)字示波器通過模擬轉換器（ADC）把被測電壓轉換為數(shù)字信息。捕獲的是波形的一系列樣值，并對樣值進行存儲，存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形，對波形進行重構。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施顯示界面電源開關調(diào)節(jié)旋鈕Autoset垂直調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施1）測量直流信號2）測量交流信號項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施4.函數(shù)信號發(fā)生器的使用顯示界面設置欄設置按鍵調(diào)節(jié)旋鈕波形頻率幅值偏置項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.1.4電子電路的調(diào)試

電子電路調(diào)試包括測試的意義有：

一是通過調(diào)試使電子電路達到規(guī)定的指標；

二是通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)設計中存在的缺陷并予以糾正。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施1.調(diào)試概述調(diào)試過程要注意以下三點：（1）不論簡單系統(tǒng)還是復雜系統(tǒng)，調(diào)試都是從電源開始入手的；（2）調(diào)試方法一般是先局部（單元電路）后整體，先靜態(tài)后動態(tài)；（3）一般要經(jīng)過測量→調(diào)整→再測量→再調(diào)整的反復過程；對于復雜的電子系統(tǒng)，調(diào)試也是一個“系統(tǒng)集成”的過程。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施2.電子電路調(diào)試的步驟（1）通電觀察：通電后不要急于測量電氣指標，而要觀察電路有無異?，F(xiàn)象，例如有無冒煙現(xiàn)象，有無異常氣味，手摸集成電路外封裝，是否發(fā)燙等。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應立即關斷電源，待排除故障后再通電。（2）靜態(tài)調(diào)試：靜態(tài)調(diào)試一般是指在不加輸入信號，或只加固定的電平信號的條件下所進行的直流測試，可用萬用表測出電路中各點的電位，通過和理論估算值比較，結合電路原理的分析，判斷電路直流工作狀態(tài)是否正常，及時發(fā)現(xiàn)電路中已損壞或處于臨界工作狀態(tài)的元器件。通過更換器件或調(diào)整電路參數(shù)，使電路直流工作狀態(tài)符合設計要求。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（3）動態(tài)調(diào)試：動態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎上進行的，在電路的輸入端加入合適的信號，按信號的流向，順序檢測各測試點的輸出信號，若發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應分析其原因，并排除故障，再進行調(diào)試，直到滿足要求。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.調(diào)試過程（1）調(diào)試前的工作檢查內(nèi)容包括：1）連線是否正確；2）元器件安裝情況；3）電源供電、信號源連線是否正確；4）電源端對地是否存在短路。（2）調(diào)試方法調(diào)試方法通常采用先分調(diào)后聯(lián)調(diào)（總調(diào)）。調(diào)試時應循著信號的流向，逐級調(diào)整各單元電路，使其參數(shù)基本符合設計指標。這種調(diào)試方法的核心是：把組成電路的各功能塊（或基本單元電路）先調(diào)試好，并在此基礎上逐步擴大調(diào)試范圍，最后完成整機調(diào)試。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

4.調(diào)試時出現(xiàn)故障的解決方法

（1）直接觀察法

直接觀察法是指不用任何儀器，利用人的視、聽、嗅、觸等作為手段來發(fā)現(xiàn)問題，尋找和分析故障。直接觀察包括不通電檢查和通電觀察。

（2）用萬用表檢查靜態(tài)工作點

電子電路的供電系統(tǒng)，半導體三極管、集成塊的直流工作狀態(tài)（包括元、器件引腳、電源電壓）、線路中的電阻值等都可用萬用表測定。當測得值與正常值相差較大時，經(jīng)過分析可找到故障。

（3）信號尋跡法

對于各種較復雜的電路，可在輸入端接入一個一定幅值、適當頻率的信號，用示波器由前級到后級（或者相反），逐級觀察波形及幅值的變化情況，如哪一級異常，則故障就在該級。這是深入檢查電路的方法。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

（4）對比法

懷疑某一電路存在問題時，可將此電路的參數(shù)與工作狀態(tài)相同的正常電路的參數(shù)（或理論分析的電流、電壓、波形等）進行一一對比，從中找出電路中的不正常情況，進而分析故障原因，判斷故障點。（5）部件替換法有時故障比較隱蔽，不能一眼看出，如這時你手頭有與故障儀器同型號的儀器時，可以將儀器中的部件、元器件、插件板等替換有故障儀器中的相應部件，以便于縮小故障范圍，進一步查找故障。

項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

（6）旁路法

當有寄生振蕩現(xiàn)象時，可以利用適當容量的電容器，選擇適當?shù)臋z查點，將電容臨時跨接在檢查點與參考接地點之間，如果振蕩消失，就表明振蕩是產(chǎn)生在此附近或前級電路中。否則就在后面，再移動檢查點尋找之。（7）短路法

就是采取臨時性短接一部分電路來尋找故障的方法。短路法對檢查斷路性故障最有效。但要注意對電源（電路）是不能采用短路法的。（8）斷路法

斷路法用于檢查短路故障最有效。斷路法也是一種使故障懷疑點逐步縮小范圍的方法。例如，某穩(wěn)壓電源因接入一帶有故障的電路，使輸出電流過大，我們采取依次斷開電路的某一支路的辦法來檢查故障。如果斷開該支路后，電流恢復正常，則故障就發(fā)生在此支路。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.1.5任務實施1.設備與器材項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施2.實施過程（1）電路計算計算任務中功率放大電路輸出最大輸出功率。（2）電路仿真參考下國資委繪制功率放大電路仿真圖。原電路圖中的D324、C511功率對管分別用參數(shù)相近的MJ15015、MJ15016代替。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施短路電路信號輸入端，先使R14值為零，調(diào)節(jié)電位器RP6，用直流電壓表測量A點電位，使

（6V左右）。在電源中串入直流電流表，調(diào)節(jié)RP14使其值為20mA，即VT4、VT5管的IC4＝IC5＝10mA。用虛擬直電壓表或測量探針測量VT3、VT4、VT5各極電位的大小。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

在輸入端接入頻率為1kHz、幅度為100mV的正弦波信號，用虛擬示波器測量輸入輸出信號的波形，比較兩信號的相位，用游標測量兩信號的大小，用公式

計算電壓放大倍數(shù)。逐漸增大輸入信號的大小，使輸出電壓達到最大不失真輸出，用示波器測量其輸出電壓最大值，計算最大輸出功率。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施

斷開自舉電容C11、R11，在輸入端接入頻率為1kHz、幅度為100mV的正弦波信號，用虛擬示波器測量輸入輸出信號的波形及大小，分析自舉電路的作用。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（3）電路中元器件的識別、檢測①色環(huán)電阻的識別、檢測②三極管型號正確選擇器件項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施③電位器（RP6）的檢測④電容器的識別、檢測項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（4）功率放大電路的裝配項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施（5）功率放大電路的檢測裝配完成后進行自檢，正確無誤后方可進行調(diào)試檢測。在整個測試過程中，電路不應有自激現(xiàn)象。①靜態(tài)工作點的測試②最大輸出功率Pom和效率η的測試

項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施技能成才

技能強國

技能筑夢！項目3功率放大電路的制作

任務3.2TDA2030集成功率放大電路的制作電子產(chǎn)品生產(chǎn)與工藝項目教程能力目標知識目標素養(yǎng)目標項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施1）能識別TDA2030引腳排列及功能。2）能分析由TDA2030構成的單電源OTL電路、兩個TDA2030構成雙聲道單電源功放大電路的工作過程。3）能完成TDA2030集成放大電路所用電子元器件的識別、檢測。4）能完成TDA2030集成功率放大電路仿真。5）能完成TDA2030集成功率放大電路安裝和測試。1）了解TDA2030的特點。2）掌握TDA2030構成的單電源OTL電路放大倍數(shù)的計算。1）培養(yǎng)質(zhì)量與成本意識的。2）培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施TDA2030集成功率放大電路原理項目介紹學習目標原理分析任務分析任務實施3.2.1

TDA2030音頻功率放大器簡介TDA2030是目前性價比較高的功