設(shè)計制作一款2.1聲道有源音箱,TDA2030 AMPLIFIER

作者：賀煒

該有源音箱電路主要包括三部分：電源電路、衛(wèi)星音箱功放電路、重低音功放電路。核心元件采用了常用且性價比較高的低噪聲運放JRC4558及AB類集成音頻功放TDA2030A．

1．電源電路

電路如下圖所示，220V市電經(jīng)變壓器降壓，在變壓器的次級輸出雙12V交流電，雙交流12V送至由四只1N4007組成的橋式整流電路，經(jīng)整流及Cl、C2濾波后獲得約為±18V的直流電壓?！?8V為三塊功放芯片TDA2030A供電?！?8V經(jīng)Rl、R3及R2、R4分壓降壓后獲得約為±12V的電壓，為重低音功放電路中的JRC4558運放供電。考慮到效率及成本，電源部分沒有采用穩(wěn)壓芯片，若要提升音箱品質(zhì)，可選用7812及7912為JRC4558提供更為穩(wěn)定的工作電壓。

2．衛(wèi)星音箱功放電路

由于衛(wèi)星音箱的兩個聲道電路相同，下圖中略去了右聲道功放電路，下面以左聲道為例介紹本部分電路。信號通過立體聲耳機插座輸入，經(jīng)過耦合電容Cll進(jìn)入雙聯(lián)音量電位器RPIB（并聯(lián)電容C12、C13以消除電位器的熱噪聲），信號經(jīng)電位器調(diào)整后進(jìn)人由R8、C14組成的高音提升電路，該電路可通過更多的高頻信號，從而使輸出的聲音更加清晰、明亮。隨后，信號經(jīng)C24耦合至左聲道功放IC2(TDA2030A)的①腳，經(jīng)放大后從IC2的④腳輸出，推動衛(wèi)星音箱發(fā)聲。IC2構(gòu)成同相放大電路，圖中的R15為反饋電阻，R14與C25構(gòu)成交流負(fù)反饋電路，R15、R14決定功放芯片的放大倍數(shù)，在這里我們將其設(shè)置為放大約32倍。R16與C28構(gòu)成頻率穩(wěn)定電路，Dl、D2防止功放芯片因沖擊損壞，C29、C30分別為正電源的高頻及低頻濾波電容，濾除電源中的高、低頻干擾成份，使功放的交流聲更小，C26、C27的作用同C29、C30。

3．重低音功放電路

如下圖．左右聲道信號各取出一部分，分別經(jīng)R7、R6后合并為一路，經(jīng)電容C15耦合到重低音的前置放大器ICl-a(JRC4558A)的③腳，進(jìn)行前置放大以獲得足夠大的驅(qū)動電壓。前置放大器ICl-a構(gòu)成同相放大電路，我們將其放大倍數(shù)設(shè)置為約6倍。放大后的信號從ICl-a的①腳輸出，再進(jìn)入由ICl-b(JRC4558B)及其外圍元件組成的正反饋型2階低通濾波器（增益=1）。低通濾波器截取低頻信號，實現(xiàn)重低音功能，濾波器的截止頻率fe的計算公式為fc=l/21rORf其中Rf=Rll=R12，CI7=2QCf，C18-Cf/2Q（式中Q表示濾波器的品質(zhì)因數(shù)）。據(jù)此可根據(jù)個人喜好設(shè)置fc的大小，這里我們將其設(shè)置為約160Hz。ICl-b的輸出信號經(jīng)C23耦合至音量電位器RP2，經(jīng)音量電位器調(diào)整后的音頻信號進(jìn)入功率放大電路，經(jīng)放大后去推動低音喇叭發(fā)聲。為使低音效果更加澎湃，我們將重低音功率放大級的放大倍數(shù)設(shè)置為44倍，大于左右聲道放大倍數(shù)。

在設(shè)計完成后制作了印制電路板，焊接并調(diào)試成功后接上音箱試音，左右聲道音質(zhì)清悅，重低音力量十足，感覺還不錯。隨后將其與漫步者R201有源音箱進(jìn)行了對比，效果相當(dāng)。

在制作及調(diào)試本款有源音箱的過程中應(yīng)注意的是：印制板合理布局、走線，必須較好地考慮地線與輸出的去耦。為提高調(diào)試效率應(yīng)采用分級調(diào)試的方法。

TDA2030A是易損元件，焊接溫度不能超過2600c．12秒，芯片的③腳與散熱面連通，應(yīng)避免散熱片接觸到其他元件造成電路的損壞。單片TDA2030A在實際電路中的靜態(tài)電流為20mA～30mA．應(yīng)在檢查其各項參數(shù)正常后再接負(fù)載進(jìn)行調(diào)試，避免損壞其他元件。