功率放大器 设计思路

这是一篇关于功率放大器 设计思路的思维导图。功率放大器（英文名称：power amplifier），简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。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。

功率放大器

• 一、 需求分析
  • （1） 任意波信号发生器
    • 正弦信号，频率50Hz~1KHz
      • 对频率分析，小于1K，低频信号，（联想音频放大）
    • 频率参数（频响）
    • 幅值参数
  • （2） 功率放大电路
    • 分立器件搭建
      • 拓扑结构
        • 搜索关键词：功率放大，
        • 查看参考书：平时积累
      • 核心器件：大功率三极管
        • 优劣分析：使用分立器件制作的功率放大电路，静态电流大，非线性失真小，管耗大，且效率低。用该电路作为前级功率放大电路输出的电流峰峰值远远大于1A，但是输入方波时有些谐波会丢失，导致经过功放后输出的方波波形有点失真
    • 集成芯片实现
      • 芯片型号查找-分销商平台
      • 集成芯片：例如TDA2030
        • 优劣分析：TDA2030是一款单芯片音频功率放大器集成电路，具有高电流输出和高工作电压，低谐波和交越失真等特点。该电路输出的电流能满足题目要求，并且非线性失真小，即使输入方波，三角波也不会丢失谐波分量
  • （3） 10欧负载
    • 流过10欧负载，峰峰值电流1A
      • 负载端电压10V，功率不小于10W
        • 功率放大器的增益，芯片选型
    • 2 4 8欧负载多是音频，扬声器内阻
    • 水泥电阻，或者金属电阻——负载10W功率
  • （4） 由需求到设计目标：
    • 频率：频率50Hz~1KHz
    • 功率增益：
• 二、 设计方案
  • 1. 查找资料，实现方案
    • CSDN论坛
  • 2. 器件选型，芯片国外厂家官网
    • 
      • LM1875 的使用
    • 子主题
    • 
    • 美信
    • 东芝
      • TB2909FNG：通道音频功率放大器IC
    • 日本日立
      • 例如TDA2030
  • 3. 器件选型，芯片国内厂家、平台
    • 嘉立创开源硬件平台
    • 立创商城
    • 立创EDA--加快开发
    • 友达集成电路：（再丰富国产化厂家）
      • 10W 汽车收音机功放电路—TDA2003
        • 不符合要求，原因是:XX
    • 实物样子
      • 
  • 4. 对比选型方案优劣，是否能快速实现
• 三、 实现方案
  • 1. 有条件做仿真，给出电路结构，器件参数的理论值，方向性指导
  • 2. 依据数据手册，典型电路搭建测试电路，调整参数到需求参数
  • 3. 电路原理图设计
  • 4. PCB设计
    • 立创商城设计参考，PCB工程
      • 
    • 参考网上封装，尺寸
      • 1. 
• 四、 实际电路调试
  • 设计芯片验证板
    • 输入接口，端子，测试点
    • 输出接口，端子，测试点
    • 性能参数调整
• 五、 测试，测试结果分析
  • 1. 当输入正弦信号频率范围为50Hz-1kHz时，测量流过10Ω负载电阻的电流峰峰值，用示波器观察系统输出波形
  • 2. 控制输入信号的幅度不变，改变频率测量
  • 3. 控制输入信号的频率不变，测量输入信号幅度对测量结果的影响
  • 4. 信号发生器输出非正弦信号，基波频率范围为50Hz-200Hz，测量电流信号基波频率和基波及各次谐波分量的幅度，并记录数据。
• 六、 设计报告
  • 关键对电路的理解，参数改变对电路的影响
  • AD画原理图 PCB布板 洞洞板焊线，考虑尺寸，接线，测量方案 会调整参数（改变输出电压）
• 七、 能力练习：
  • 参数必须有深入理解：而且一劳永逸 如果有仿真平台，能加快缩短时间。 官网上读一些介绍，数据手册读详细 按照手册搭建典型电路，动手能力 然后就是测试电路的工作状态，电压，电流。 放大器，输入和输出之间的变化。增益 电气参数表———使用重点。极限参数（不要烧毁芯片） 曲线图（芯片出厂的测试过程） 供电16-60V 范围 4-8欧（喇叭-10欧电阻1A电流） do-阻容件的封装--验证小板，采购芯片 测试方案，表格，步骤 需要放大多少倍电压（需求），器件能放大多少倍电压（能力90DB，能力覆盖需求） AD画原理图 PCB布板 洞洞板焊线，考虑尺寸，接线，测量方案 会调整参数（改变输出电压）