音頻功放電路教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

摘要：配合音頻技術(shù)實(shí)踐教學(xué)及培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的要求，設(shè)計(jì)以TDA7250為核心的音頻功放電路實(shí)習(xí)制作項(xiàng)目，并介紹音頻功放制作實(shí)踐教學(xué)流程，教學(xué)思路及達(dá)到的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電子實(shí)習(xí)、音頻功放、實(shí)踐教學(xué)

1.1 實(shí)踐教學(xué)是現(xiàn)代高職教育的一項(xiàng)重要的教學(xué)內(nèi)容。其中電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生將會(huì)在不同的學(xué)習(xí)階段開(kāi)展相應(yīng)的電子制作實(shí)踐。而對(duì)于音頻技術(shù)的課程，我們教學(xué)過(guò)程中須設(shè)計(jì)出合適的電子制作實(shí)踐的項(xiàng)目。選擇合適的電子產(chǎn)品須具備以下條件：1.趣味性較強(qiáng)，能引起學(xué)生的制作及學(xué)習(xí)電路知識(shí)的興趣；2.關(guān)聯(lián)知識(shí)強(qiáng)，能讓學(xué)生的理論知識(shí)在此項(xiàng)目中體現(xiàn)。3.具備一定難度的電路滿足焊接技術(shù)及裝配，調(diào)試實(shí)踐的要求。4.項(xiàng)目的可伸縮調(diào)整性，以滿足不同基礎(chǔ)學(xué)生的需要。

1.2 通常電子實(shí)習(xí)產(chǎn)品采用購(gòu)買(mǎi)配套的元件和電路板裝配。更多注重產(chǎn)品焊接，裝配過(guò)程，而不重視產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)、調(diào)試和檢驗(yàn)，忽略對(duì)相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)的了解，特別在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力上缺乏鍛煉。因此選擇合適的實(shí)習(xí)制作產(chǎn)品就成為提高實(shí)踐教學(xué)效果的關(guān)鍵。

2.1 音頻功放電路介紹：

TDA7250為SGS-THOMSON公司出品的一款功放驅(qū)動(dòng)IC，它的特性如下：

·支持電壓范圍寬：2V-90V（±10V-±45V）；

·具有不需要溫度補(bǔ)償?shù)牧闫刂齐娐罚?/p>

·功率晶體管過(guò)流保護(hù)；

·靜噪/待機(jī)功能；

·耗電量少；

·低諧波失真：PO=40W、fo=1KHz時(shí)諧波失真=0.004%

·輸出功率60W/8Ω、100W/4Ω。

具體電路原理圖如下：

2.2 信號(hào)處理：音頻信號(hào)CH1經(jīng)C1后送入TDA7250的2腳入，經(jīng)過(guò)處理再分別由18、19腳送至后級(jí)功放電路。而CH2經(jīng)C2后送入TDA7250的9腳入，經(jīng)過(guò)處理再分別由12、13腳送至后級(jí)功放電路。后級(jí)的TIP147和TIP142放大后送至60W的電動(dòng)式揚(yáng)聲器。

2.3 輔助電路：TDA7250的3腳為CH1的靜態(tài)電流控制，CH2對(duì)應(yīng)的為8腳，它們均需要接4.7μ電容。電容作為積分電路，保證在無(wú)信號(hào)輸入時(shí)的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)。而15腳是雙聲道輸入音頻對(duì)應(yīng)的下拉接地處理電路。要求經(jīng)22μ電容和10K電阻后接地。過(guò)流保護(hù)原理是檢測(cè)電阻R11、R12、R13、R14的電壓。當(dāng)晶體管的過(guò)流時(shí)，根據(jù)U=I·R，得出電阻的端電壓隨之增加，到達(dá)一定的電壓后，TDA7250就將晶體管基極的電壓置零，從而達(dá)到晶體管過(guò)流保護(hù)的作用。

3.1 實(shí)踐內(nèi)容拓展：

3.1.1 本電路可以根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)進(jìn)行內(nèi)容調(diào)整。如果學(xué)生的基礎(chǔ)不理想，或?qū)W生實(shí)踐的教學(xué)時(shí)間不夠，可以考慮由原雙聲道的電路調(diào)整為單聲道電路，可以省去其中一聲道的電路焊接。如將CH2省略，可以不接TDA7250的9腳，12、13腳的電路。以及輔助的8腳靜態(tài)電流控制電路。此方案要注意不可省略14腳接V+和7腳接V-電源電路，否則電路將進(jìn)入過(guò)流保護(hù)的工作狀態(tài)。

3.1.2 當(dāng)學(xué)生基礎(chǔ)比較理想時(shí)，可以增加學(xué)生做相匹配的電源電路。如此可以形成一個(gè)完整的功放電路產(chǎn)品。但做電源時(shí)要注意提醒學(xué)生要實(shí)現(xiàn)正負(fù)電源，若采用集成穩(wěn)壓電源78和79系列芯片時(shí)，78系列和79系列管腳的排列方式的不同。還要特別注意采用大容量的電解電容時(shí)，使用電容的極性要正確，以防電容爆炸的情況發(fā)生。

3.1.3 如果參與音頻功放電路實(shí)踐的學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)電子CAD課程，應(yīng)該要求其用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件如protel DXP等軟件進(jìn)行線路布線。在采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)調(diào)在地線、電源及涉及大電流的電路中要注意對(duì)線路進(jìn)行加粗處理等細(xì)節(jié)，以保證能符合音頻功放的穩(wěn)定可靠工作。有條件，可以將設(shè)計(jì)線路優(yōu)秀學(xué)生作品送到工廠加工，起到示范作用。

3.2 電路調(diào)試過(guò)程：

3.2.1 學(xué)生焊接時(shí)技術(shù)參差不齊，在調(diào)試過(guò)程中將會(huì)發(fā)生很多意想不的結(jié)果，實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中可讓學(xué)生組成5至10人的小組。將基礎(chǔ)比較好的學(xué)生分到各小組作為小組負(fù)責(zé)人，要求電路出現(xiàn)的問(wèn)題時(shí)先在小組內(nèi)部討論解決，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。實(shí)踐指導(dǎo)教師此時(shí)可以作為技術(shù)顧問(wèn)的形式參與指導(dǎo)。

3.2.2 在調(diào)試中比較常遇見(jiàn)的情況有通電時(shí)電源輸入的電流過(guò)大。此時(shí)要分幾種情況來(lái)處理。首先在遇到電源大電流時(shí)要及時(shí)斷電。否則有可能會(huì)燒掉TDA7250芯片，在斷電后仔細(xì)檢查學(xué)生是否有電路焊錯(cuò)的情況出現(xiàn)，其次要檢查是否有開(kāi)路的情況出現(xiàn)，特別是TDA7250的17、4以及7、14腳是否開(kāi)路。因?yàn)榇藭r(shí)開(kāi)路會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入過(guò)流保護(hù)狀態(tài)，即看到的結(jié)果也會(huì)是電源輸入是電流過(guò)大。所以遇到電流過(guò)大時(shí)不能簡(jiǎn)單判斷為短路導(dǎo)致。

3.2.3 調(diào)試中可能會(huì)遇到部分學(xué)生出現(xiàn)電流過(guò)小的情況，此時(shí)檢查重點(diǎn)應(yīng)注意是否其電路有開(kāi)路的情況。還有虛焊也比較容易導(dǎo)致電流過(guò)小。因?yàn)椴糠謱W(xué)生的焊接技術(shù)不理想，一般在線路焊接時(shí)建議其使用單支在0.1mm2 銅線走線，輔以焊錫固定。此方案能比較理想解決線路虛焊的問(wèn)題。

4. 教學(xué)效果

我們?cè)?009年開(kāi)始在音頻技術(shù)的課程實(shí)踐教學(xué)中引入以TDA7250為核心的電路，并于2010年要求部分班級(jí)用protel DXP軟件輔助設(shè)計(jì)PCB布線。參與實(shí)踐的學(xué)生90%以上都能最終調(diào)試出來(lái)。且讓學(xué)生自己的MP3參與播放音樂(lè)，將大了趣味性，大大激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新的積極性。當(dāng)看到自己的作品能最終播放出音樂(lè)，也很有成就感。而各小組遇到電路故障時(shí)也能積極討論，并由基礎(chǔ)好的同學(xué)帶領(lǐng)下最終解決各種難題，訓(xùn)練了大家的團(tuán)隊(duì)合作的精神。通過(guò)音頻電路的實(shí)踐，達(dá)到了比較理想的教學(xué)效果：學(xué)到了新知識(shí)，鍛煉了電子專業(yè)基礎(chǔ)技能，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。充分運(yùn)用合理的教學(xué)手段，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，為學(xué)生接下來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)甚至將來(lái)工作打下比較理想的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[3]陳桂蘭．電子線路板設(shè)計(jì)與制作．人民郵電出版社，2010

作者簡(jiǎn)介：

韓焰林（1978-），男，大學(xué)本科，講師，電子信息工程系教師，家用電子產(chǎn)品維修高級(jí)技師。

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