第一篇：西南交大模电实验仿真
西南交大模电实验仿真波形
闭环反馈放大电路
开环负反馈放大电路
温度控制器
无滞后比较器 Vref=0
Vref=1V
方波 三角波发生器
低频压控振荡器
Vt=12v，二极管反向
第二篇：模电课程设计仿真 音频放大电路
电子科技大学
设计题目：学生姓名：教师姓名：《模拟电路基础》电子线路应用设计报告
功率放大电路 学号：
日期： 2016.12.27
1、设计任务
设计要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗RL=8Ω。
性能指标：频率：20Hz～20kHz 输出功率：≥8W 放大倍数：30dB 失真：≤10%
2、电路原理
2.1 电路整体方案 2.1.1 方案的确定及论证
一、OCL互补对称功率放大器
图 2.1.1-1 OCL电路
如图所示放大电路是由两个射极输出器组成的，T1和T2分别为NPN型管和PNP型管，两管的材料和参数相同(即特性对称)，且电源由对称的双电源+VCC和-VCC提供。
图中，两管基极没有偏置电流，静态损耗为0，电路工作在乙类状态，信号从基极输人，从射极输出，RL为负载，输出端没有耦合电容。所以，把图4-35所示的电路称为无输出电容的功率放大电路，简称OCL电路。 静态时，UEQ=UBQ=0 输入电压的正半周：+VCC→T1→RL→地 输入电压的负半周：地→RL→T2→-VCC OCL电路的输出功率的计算公式如下：
最大输出功率：
转换效率：
二、用集成器件实现
TDA2030集成功放芯片：
TDA2030是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。
图 2.1.1-2 TDA2030芯片
TDA2030管脚功能： 1脚是正相输入端; 2脚是反向输入端; 3脚是负电源输入端; 4脚是功率输出端; 5脚是正电源输入端。
图 2.1.1-3 TDA2030芯片
图 2.1.1-4 TDA2030典型参数
TDA2030特点: 1.开机冲击极小。 2.外接元件非常少。
3.TDA2030输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。 4.采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。
5.内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。
6.TDA2030A能在最低±6V最高±22V的电压下工作在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率，THD≤0.1%。
运用集成芯片TDA2030完成音频功率放大电路的设计，能够更好地达到设计任务和要求。 2.1.2 整体电路
整体电路设计：使用TDA2030加少量外围元件，输入端使用高通滤波。
图 2.1.2-1 音频功放电路
2.2 各部分电路原理
一、输入部分
图 2.2-1 输入部分电路
R3是直流平衡电阻，同时与C3构成高通响应，用以滤除低频信号。
二、放大部分
图 2.2-2 放大部分电路
R
1、R2和C2构成负反馈电路，决定电路的电压增益及低端截止频率。 Au=R1/R2
三、输出部分
输出部分负载为扬声器，阻抗RL=8Ω。
四、保护部分
图 2.2-3 保护部分电路
R4和C7可以稳定频率，防止电路自激。 D
1、D2用以保护集成块 2.3 电路参数选择依据
阐述电路整体方案、各部分电路原理和电路参数选择依据
3、电路仿真和结果
根据要求，仿真软件选用multisim，在软件中连接电路如图4.1所示：
图 3-1 电路仿真图
一、波特图输出
图 3-2 波特图
由图可以看出，其仿真的结果，在20Hz-20kHz内中后段的波形放大能力基本保持不变化，且放大倍数约为30dB。符合题目要求。
二、输出功率
图 3-3 输出回路上探针数据 图 3-4 输出功率图
输出功率为8.662W，≥8W，满足要求。
三、失真分析
图 3-5 失真分析图
失真为0.014%，≤10%。满足要求。
选择的器件及其参数
给出部分和整体电路仿真截图，给出仿真结果及结论。
4、电路加工及测试(可选)
阐述制作电路(画图、焊接)的过程及注意事项，给出PCB版图、实物图。 阐明所用的测试仪表、测试方法，给出测试结果。 在最后，针对这次DIY，也有些收获和感悟。其中最重要的一点就是功放单点接地的问题!一定得慎之慎之处理处理不好功放会有底噪。
图中R
1、R2是输入落地电阻，C2是直流反馈电容，接地点是小信号地，标记为蓝色，;C
3、C
4、C
6、C7是退耦电容，接地端标记为红色，属电源地。正确的接地方式为：三个小信号接地点可混合在一条地线上，四个电源地汇集为另一条地线，电源地与小信号地在总接地点处汇合，除总接地点外，两种地不得有其他连通点。
5、问题解答
1、为什么共射放大电路不宜用作功率放大电路?
共射主要用于放大电压信号，其输出功率和效率都很低;而功放不仅需要有放大的电压信号，还需要有放大的电流信号，只有电压信号和电流信号都足够大，才能满足功放的要求，所以共射放大不宜用作功率放大电路。
2、TDA2030使用时对电路有什么要求? TD2030使用时类似于集成运放，需要用负反馈电路。
3、如何实现电路的实物制作?
根据电路图绘制PCB→将PCB文件导出为PDF文档格式，采用1：1导出→将PDF打印到菲林上，采用实际大小打印→将打印好PCB菲林平铺在感光板上，准备曝光→用11W的日光台灯曝光约15分钟→曝光完毕后用显影液进行显影→准备好腐蚀溶液进行腐蚀→腐蚀结束，钻孔，准备焊接→焊接元件
6、总结
通过此次的课程设计，我增进了对功率放大电路的了解、掌握了音频功率放大电路的基本设计方法，对于仿真软件Multisim也用得更加得心应手，此外我还新学会了利用软件Altium Designer绘出PCB版图。同时对于模电的课程的内容也有了更加深刻的认识。
电子设计和需要扎实的理论基本功，同时也需要有一定的动手能力。理论加上实践，才能做等更好。
从选择题目到开始着手去做，我才发现自己的模电知识掌握得并不牢固，于是花了很多时间去读教材相关内容，包括基本放大电路的知识，多级放大器，放大电路的反馈和功率放大器等章节，总算是有了大概的想法和思路。而后便查阅各种论文和书籍资料，浏览各样的电子、电工论坛，看到别人的一些见解和讨论，启发了我的思路。最终发现了TDA2030的集成运放具有很大的优点，便想用集成运放来实现。我选择了TDA2030典型电路中的双电源电路来实现，并揣摩该电路的设计思路和意图，最终看出了其中的道理。之后便是应用仿真软件来实现。
制作实物电路图又是一次挑战。首先我询问了一些搞电子设计的同学如何实现实物，得知要先绘出PCB布线再印制、最终把元件焊上去并调试。软件Altium Designer的使用对我来说又是一项新鲜事物，我不断尝试，学会了如何利用软件布线。学校开放实验室给了我们很大的支持和鼓励，元件的找寻以及板子的印制都不再成为困扰我们的问题。我在没课的时候就呆在那里焊板子，最终做出了实物。
虽然我做出来的电路满足了设计要求，但是我仍觉得有些遗憾，那就是这个电路图我是直接用的TDA2030典型电路，并没有在此基础上做什么改进和变化。我想，以后我要更加注重模电这样的课程的学习，掌握扎实的基础，才有创新思考的能力。同时我也认识到，电子设计也需要有一定的动手能力。理论加上实践，才能做得更好。
电路设计、仿真、加工、测试过程中的收获和体会，对课程的理解，对实际电路的认识等等。
说明：正文小四号宋体。图表采用五号宋体，图表分别按顺序编号。
表1 选用的元器件型号和数量 图1 xxx仿真电路图
参考文献
[1]. [2]. [3]. [4]. 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006. 周文. 浅谈TDA2030集成音频功率放大器的制作[J].课程教育研究,2013，(2). 朱李明.线性集成电路——TDA2030A[J]. 集成电路应用，1986,(3). 张燕玉，陈国志.实用OCL集成音频功率放大器的分析方法[J]. 科技资讯，2010，(3). [5]. 芮新芳，朱朝霞，牛耀国.使用Altium Designer Winter 09设计印刷电路板之常见问题及使用技巧[J]. 电脑与电信,2011，(9). [6]. 吴中华. Altium Designer 10使用快速入门[J]. 电子制作,2012，(6).
第三篇：0 2模电实验1 模电实验箱使用说明
ACL-ZD-II型模拟电子技术实验箱使用说明
ACL-ZD-II型模拟电子技术实验箱依据浙江大学电工电子中心“电路与电子技术实验II”的要求设计而成。本实验箱具有以下特点，首先对以往模电实验中分列元件的实验箱只保留了单管共射放大电路实验，以利学生掌握放大电路的一些基本概念，如放大系数、输入电阻、输出电阻、频率特性等;第二，在实验设计上偏重运算放大器的实验内容，包括运放的性能指标测试、基本运算电路、波形发生电路、滤波器实验和仪用放大器实验;第三，针对电气工程学院学生的特点，增加了比较器应用实验和光耦的线性应用实验，使学生了解电路设计的一般方法。
ACL-ZD-II型模拟电子技术实验箱的面板布置如下：
1、直流电源：
直流电源为本实验箱提供实验电源，共有两组低压直流电源，为±5V/1A和±15V/1A，±5V/1A组的地为COM1，±15V/1A组的地为COM2，COM1与COM2相互独立，内部没有连接。
电源开关打开时，电源开关指示灯和两组电源的发光二极管指示灯同时点亮，两组电源向外供电，电源额定输出电流为1A，实验时工作电流应确保小于1A。当输出电流过大或发生短路故障时，直流电源会自动保护并内部蜂鸣器告警，学生应关闭电源查找故障原因，待消除故障后继续实验，否则会损坏实验设备。
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5、运放基本电路
运放基本电路实验有：反相加法运算电路实验、同相比例运算电路实验、减法运算电路实验、积分运算电路实验和方波转换为三角波电路实验。
右图中提供了以上实验所需的电阻和电容，U2采用LM358双运放，实验采用±15V/1A组直流电源供电，U2两边的两个0.1uF电容可作为电源去耦电容。
实验中所有的连线都需要学生自己连接，应尽量采用短一点的实验导线连接，特别是运放的同相输入端和反向输入端的连线，一定要采用短的导线以避免干扰。电源连线应正电源用红色线，地线采用黑色线，负电源采用蓝色线，以便于区分和检查。
6、运放指标测试电路
运放性能指标是选择不同运放的重要依据，对运放性能指标的理解是电路设计人员必须做到的。运算放大器作为现代电子线路的基础元件，具有品种多、性能各异、应用场合繁杂等特点，性能指标差距巨大。从运放的分类来看，运放可分为普通运放、精密运放、高速运放、仪用运放、低功耗运放、低噪声运放、高电压运放、大电流运放、隔离放大器等等，因此运放指标测试是一个非常重要的实验。
运放指标测试实验有：输入失调电压VIO的测量、输入失调电流IIO的测量、输入偏置电流IIB的测量、开环差模电压放大倍数Aod的测量、共模抑制比KCMR的测量、转换速率SR的测量、单位增益带宽fc的测量。
右图中已经提供了运放指标测试实验的电阻、电容和运放器件，运放采用普通运算放大器LM358。实验采用±15V/1A组直流电源供电，U6的电源去耦电容可选实验面板上的两个0.1uF电容。
实验连线与运放基本电路实验连线一致，包括其它实验也一样。
7、滤波器电路
滤波器电路是电子线路设计的一个分支，在信号处理中起着重要的作用。在有源滤波电路中运放作为主要器件，是不可或缺的。有源滤波器的设计有专门的书籍介绍，在本实验中以滤波器的应用为主要内容，进行二阶低通滤波器、二阶高通滤波器的Pspice仿真和实验研究，并将低通滤波器和高通滤波器串联构成带通滤波器实验。
右图中已经提供了滤波器实验的电阻、电容和运放器件，运放采用普通运算放大器LM358。实验采用±15V/1A组直流电源供电，U3的电源去耦电容可选实验面板上的两个0.1uF电容。
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11、仪用放大器
在许多测量和控制系统中，需要对微弱的电信号进行放大和处理，而这些微弱信号往往夹杂在较大的共模信号中，对这些微弱信号的放大就需要仪用放大器，仪用放大器具有较大的差模放大倍数和良好的共模抑制比，但价格也比一般的运放高很多。
仪用放大器可以是三个运放组成的放大电路，也可以是专用的集成电路，在本实验中将对比单个运放组成的高增益差动放大电路、三运放组成的仪用放大电路和单个仪用放大集成电路三者之间的性能差异，以加深学生对仪用放大电路的认识。
单个运放组成的高增益差动放大电路和三运放组成的仪用放大电路学生可以选用实验箱上运放基本电路实验单元等LM358运放和电阻器件进行，仪用放大集成电路可采用下图中INA128仪用放大器单元进行。INA128的技术参数及使用规范请参考INA128的数据手册。
上图中，力传感器单元和负载和电流检测单元是产生微弱信号的实验对象。力传感器单元采用了一个悬臂梁式的全桥应变片力传感器，内部含有4个应变片组成的全桥电路。力传感器的技术参数如下：
量程：700g
激励电压：3~10V
输入电阻：1000±50Ω 输出电阻：1000±50Ω
满量程输出电压=激励电压X灵敏度1.0mV/V 负载和电流检测电路单元由上下各3个共6个电流取样电阻和负载电阻加负载电位器组成。该电路可以作为三端集成稳压电路实验的负载，当调节负载电位器时可以改变三端集成稳压电路的输出电流，也可以通过仪用放大电路来检测流过负载的电流，选取不同的取样电阻可以改变取样电压信号的大小。
当负载和电流检测电路外加+12V电源时，假设调节可调负载使负载电流为0.1A，取样电阻选1.0Ω，则取样电阻上电压信号为0.1V，当取样电阻选0.05Ω时取样电阻上电压信号为5mV。如果选取上端的取样电阻，则在取样电阻电压信号上会叠加12V的共模信号。这个电路可以比较有共模信号和无共模信号时仪用放大电路的输出结果。
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第四篇：模电实验总结
本学期的模电实验一共有十个.1,常用电子仪器的使用.2,单级共射放大电路.3,共射-共集放大电路.4,负反馈放大电路.5,差分放大电路.6,集成运放电路的参数的测试.7,基本运算电路.8,有源滤波器.9,功率放大器.10,串联稳压电路. 实验中,我学会了示波器,信号发生器,毫伏表等仪器的使用方法.也见到了理论课上学过的三极管,运放等元件的实际模样,结合不同的电路图进行了实验.学过的理论在付诸实践的时候,对理论的本身有更具体的了解,各种实验的方法虽然不难,但为以后的实验打下了良好的基础.一学期的实验让我发现,理论和实践有很大的区别.预习也是很有必要的.一旦对整个实验有了概括的了解,对理论也有掌握,那实验起来就会轻车熟路,而如果没有做好预习工作,就会在实验中问东问西,影响实验的进度.由于本人对模电的理论了解不够,导致在做实验的过程中很吃力,但经过一学期的实验,我对模电的理论部分也有了很大的进步.我也学会了很多其他的东西,比如实验前要检查仪器和各元件是否损坏;各导线是否损坏,实验前示波器要自检,各仪器的量程要设置合适,注意各测量仪器的测量数据的差别,应选择精确度高的仪器测量等等.当然我们学到还有团队合作,怎样像他人学习,怎么发挥团队的力量.相信这会对我们以后的工作产生很大的影响. 对实验的建议,老师可以先告诉我们哪几台仪器是否损坏,避免我们浪费不必要的时间。还有老师可以教我们怎样识别仪器的好坏。怎样提高实验的精度，怎样减小误差等等。
第五篇：模电实验总结报告
在本学期的模电实验中一共学习并实践了六个实验项目，分别是：①器件特性仿真;②共射电路仿真;③常用仪器与元件;④三极管共射级放大电路;⑤基本运算电路;⑥音频功率放大电路。
实验中，我学到了PISPICE等仿真软件的使用与应用，示波器、信号发生器、毫伏表等仪器的使用方法，也见到了理论课上学过的三极管、运放等元件的实际模样，结合不同的电路图进行了实验。当学过的理论知识付诸实践的时候，对理论本身会有更具体的了解，各种实验方法也为日后更复杂的实验打下了良好的基础。
几次的实验让我发现，预习实验担当了不可或缺的作用，一旦对整个实验有了概括的了解，对理论也有了掌握，那实验做起来就会轻车熟路，而如果没有做好预习工作，对该次实验的内容没有进行详细的了解，就会在那里问东问西不知所措，以致效率较低，完成的时间较晚。由于我个人对模电理论的不甚了解，所以在实验原理方面理解起来可能会比较吃力，但半学期下来发现理论知识并没有占过多的比例，而主要是实验方法与解决问题的方法。比如实验前先要检查仪器和各元件(尤其如二极管等已损坏元件)是否损坏;各仪器的地线要注意接好;若稳压源的电流示数过大，证明电路存在问题，要及时切断电路以免元件的损坏，再调试电路;使用示波器前先检查仪器是否故障，一台有问题的示波器会给实验带来很多麻烦。
做音频放大实验时，焊接电路板是我新接触的一个实验项目，虽然第一次焊的不是很好，也出现了虚焊的情况，但技术都是在实践中成熟，相信下次会做的更好些。而这种与实际相结合的电路，在最后试听的环节中，也给我一种成就感，想来我们的实验并非只为证实理论，也可以在实际应用上小试身手。
对模电实验的建议：①老师在讲课过程中的实物演示部分，可以用幻灯片播放拍摄的操作短片，或是在大屏幕上放出实物照片进行讲解，因为用第一排的仪器或元件直接讲解的话看的不是很清楚。②实验室里除了后面的几台，前面也时不时有示波器故障，如果没有发现示波器已故障的话会给实验带来麻烦。因此希望老师可
以教几个识别示波器是否故障的方法。③选题方面，从元件的认识逐渐过渡到焊电路板进行实验，内容涵盖面合理，没有更多的建议了。
感谢老师半学期来的教诲和指导!