电子技术综合实训

重庆科技学院

学生实习（实训）总结报告
   

院（系）:电气与信息工程学院 专业班级:自动化2016-03   

学生姓名:__   彭团结_____    学    号:  2016444324                            

实习(实训)地点:_           I405、I519                                       

课程名称:                     电子技术综合训练                         

实训课题:    OTL分立元件功放模块的设计与实现                 

 

报告日期：2018 年  7  月  13  日

 

 

 

 

 

成绩（五级记分制）                                      

 

指导教师（签字）:____________________  

《电子技术综合训练》考0核记录表

1. 考勤表（考勤扣分）

旷课（1次扣5分）	请假（1次扣2分）	迟到/早退（1次扣2分）	考勤扣分合计

2.  电路设计及仿真成绩考核表（占总成绩30%）

检查项目	设计电路原理图、生成电路网络表（30分）指标点3.2	PCB板设计、PCB板参数设置、元器件布局合理、布线完整（30分）	熟悉一种电子电路仿真软件，掌握仿真参数设置，仿真波形正确（40分）	该项最终成绩
比例	30%	30%	40%
得分

3.安装及调试成绩考核表（占总成绩40%）

检查项目	电子系统的电子安装工艺，元器件安装正确，焊接规范（20分）——指标点3.4	电子系统的调试与测试，能排除故障（40分）——指标点5.3	正确使用常用仪器、仪表和工具（10分）——指标点3.3	以答辩的方式检查电路安装调试的正确性（30分）——指标点5.3	该项最终成绩
比例	20%	40%	10%	30%
得分

4. 实训报告成绩考核表（占总成绩30%）

序号	检查项目	比例	检查情况描述	得分	指标点
1	电路工作原理分析、元器件选型、仿真分析正确，能提出合理的设计方案	10%	完全 较 欠 不 正确， 完全 较 欠 不 合理。		3.1
2	原理图及PCB板设计内容充实，含元器件封装设置、网络表生成、PCB板参数设置、元器件布局布线	20%	原理图：完全 较 欠 不 正确 PCB图：完全 较 欠 不 正确 布局布线：完全 较 欠 不 合理		3.2
3	报告格式规范，项目齐全（前言、目录、正文、总结、参考文献、附录）有电子系统使用说明书，技术总结	30%	报告格式：完全 较 欠 不 规范 报告内容：完全 较 欠 不 完整 图表情况：完全 较 欠 不 清晰 技术总结：完全 较 欠 不 清楚		3.4
4	电子系统的安装工艺、调试与测试、故障排除等	30%	内容：完全 较 欠 不 完整 步骤：完全 较 欠 不 清晰		5.3
5	能够主动与同组同学合作开展工作，团结协同完成实训任务	10%	完全 较 欠 不 合作 完全 较 欠 不 协同		9.1
7	实训报告最终成绩

 

 

实训总评成绩（百分制）：                                            

目录

1 综合训练目的和意义.. 1

2 电路工作原理... 2

2.1三端稳压电源工作原理.. 2

2.2OTL分立元件功放模块工作原理... 3

3 单元电路设计... 5

3.1三端稳压电源模块设计与仿真.. 5

3.2OTL分立元件功放模块电路设计与仿真.. 7

3.3本章小结... 9

4 系统调试及安装.. 9

4.1元件检测和装配... 9

4.2焊接... 9

4.3电路调试... 9

4.3调试中出现的问题及解决办法... 11

4.4本章小结... 11

5 实训技术总结... 12

6.致谢... 13

参考文献... 13

附录1 整机电路图... 14

附录2 元器件清单... 15

附录3 PCB板图... 16

附录4 实物图... 17

 

 

 

 

 

 

1 综合训练目的和意义

电子技术综合训练的意义和目的如下：

电子技术综合训练是在学生学习完电子技术课程之后，针对课程的要求对学生进行综合训练的一个实践教学环节。其主要目的是培养学生综合运用理论知识，联系实际要求独立设计，并进行安装调试的实际工作能力。学生可以将书本知识与实际应用结合起来，在巩固教材理论知识的同时进行技术应用。课程为学生创造了既动脑又动手，独立开展电路实验的时间和条件，是培养应用型人才不可缺少的重要教学环节。

电子技术综合训练的基本要求：

（1）综合运用电子技术课程设计中所学到的理论知识，结合电子技术综合训练任务要求适当自学某些新知识，根据自己所分配的题目，独立完成一个课题的理论设计。 

（2）会运用仿真工具（如multisim12或DXP2004），对所做的题目进行理论设计分析，模拟仿真测试，完善理论知识。

（3） 通过查阅手册和文献资料，熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用元器件的原则，元件使用注意事项等。

（4）掌握电子电路的安装、测量与调试的基本技能，熟习电子仪器的正确 使用方法，能独立分析实验中出现的正常或不正常现象（或数据），独立解决调试中出现的正常或不正常现象（或数据），独立解决调试中所遇到的问题。把实验模拟结果和实际测得的结果相比较，研究影响偏差的因素有哪些？如何改进电路设计消除或改善某些因素带来的影响。 

（5）作品演示答辩讲解相关原理，提交作品。

（6）撰写一份课程设计报告。

 

 

 

 

 

 

 

 

2 电路工作原理

2.1 三端稳压电源工作原理

本电路由4个二极管组成桥式整流电路，对经过变压器输出的低压交流电整流成脉动直流，再经电容滤波后，经三端稳压集成电路LM7805，输出稳定的5V电压。三端稳压电路原理图如图2.1 所示，三端稳压实物图如图2.2所示。

图2.1  三端稳压电路原理图

图2.2   三端稳压电路实物图

2.2 OTL分立元件功放模块工作原理

1、电路特点

 本功放电路结构简单，元件易购，成本低廉，原理典型，非常适合初学者组装学习。电路包括：

⑴ 电压放大器：将输入的微小音乐信号加以放大，图中以VT1、VT2为核心组成的放大电路完成电压放大功能。

⑵ 功率放大：图中以VT3、VT4为核心组成的电路完成功率放大功能。

⑶偏压装置：图中VD5和R8为功放提供偏压，其中VD5具有负温特性，用以补偿功放管因温度升高引起电流增大。改变R8的阻值可以改变功放管的静态电流。

⑷负反馈电路：R4为放大器提供交直流负反馈，R5、C4对反馈的交流信号起分流作用，改变R4与R5的比值可以改变放大器的增益。

2、电路原理和各元件的作用

    ⑴ 音量控制：由RP电位器调节，根据串联电路的分压原理知，当旋转电位器时获取的输入电压将发生改变，从而改变了音量的大小。

⑵第一级共射极放大器：由R1、R2、R3、R4、R5、C3、C4、VT1组成。R1、R2为VT1提供偏置电压，改变二者的比值可以改变功放输出点的电压（正常要求为电源电压的一半）。C3为输入隔直耦合电容。R3是VT1的负载电阻，VT1和VT2是直流耦合，通过C3输入的信号经VT1放大后，直接送到VT2进行放大。C4、R4、R5组成负反馈电路，对于直流而言，C4表现出无穷大的阻抗，这可以使直流工作点非常稳定。对交流来说，C4相当于短路，R4和R5的比值决定了放大倍数。R5为零欧姆时，增益最大，灵敏度极高。

⑶第二级共射极放大：以VT2为核心构成的放大电路。VT2是推动级放大管。输入信号经过VT1、VT2两级放大后，具备了驱动VT3、VT4（输出级）的能力。本功放电路只有三级，主要由第一二级（VT1、VT2）决定最大放大倍数，第三级（VT3、VT4）决定最大电流的驱动能力，想要电路放大倍数大，VT1、VT2要选放大倍数大的三极管，想要带负载能力强，VT3、VT4应该用大功率大电流的三极管，当然，放大倍数也不能太小。

⑷ C6是中和电容，起高频负反馈作用，该电容一般取值在47-4700PF之间，要求不严时也可以取消。

⑸ VT3、VT4这对末级互补输出对管在工作时会发出较大的热量。改变R8可以改变VT3、VT4的工作电流，随着温度的升高，VT3、VT4的电流还会自动变大，电流变大就会更加发热，更加发热就会电流更加变大，这是一个恶性循环，所以，要求严格时，R8应该使用负温度系数的热敏电阻，并且紧挨着VT3、VT4感受温度来补偿VT3、VT4的电流变化。

⑹ R8和VD5、R6和R7、VT3的CE极三部分共同组成VT3、VT4的偏置电路，保证VT3、VT4在无信号时输出中点电压。R8和VD5千万不能开路，否则VT3、VT4会有很大的基极电流，导致VT3、VT4的集电极电流剧增，立即发热烧坏。但是，R8和VD5的分压也不能太低，否则，在小信号时会听出明显的截止失真（和交越失真相同）。这种失真只在小信号时才有明显的反应。在高档功放电路中，VD5和R8会用其它元件代替，同时还会引入温度补偿。

⑺ R6、R7主要是给VT3、VT4提供基极偏置电流。当信号正半周时，VT3基极电压会上升，R6、R7两端的电压会变小，将不能给VT3提供足够大的基极电流。由于C5自举电容的出现，信号正半周时会将C5的正极电压也“举”高，这就可以通过R7给VT3提供较大的基极电流。因此，R6、R7也是自举电路的一部分。

⑻ C5叫做自举电容，在信号的正半周，将R7供电电压举高，高于电源电压。如果R7没有较高的供电电压，就会让VT3在信号正半周峰值时基极电流变小，电流输出能力急剧下降，造成信号顶部失真。这种失真只会在大信号时才会发生。

⑼ C7是输出耦合电容。R9和C8组成输出高频补偿电路。C8是输出高频补偿电容。

⑽ VD1-VD4组成桥式整流电路，当输入交流电的时候，完成整流功能，将交流电变成直流电。当输入直流电的时候，其极性转化作用，无论输入直流电的正负极如何，都能将其转化为正确的供电电压，供电电压按该电路的参数应取7.5-9V，输入电压越高，功率越大，但功放管VT3、VT4发热越严重，其静态电流相应增大，需减小R8的阻值来调节静态工作电流。一般供电不要超过12V，否则VT3、VT4很容易过载烧坏。

⑾ C1、C2组成滤波电路。C1电源低频滤波电容，主要作用是滤除电源交流声，同时给交流信号提供电流回路，该电容的容量应该取得比较大，这样才有较好的效果。C2是电源高频滤波电容，主要作用是滤除高频杂音，同时也可以给高频交流信号提供电流回路，让高音效果改善，也起防止产生高频振荡的作用。该电容应选择涤纶电容等高频特性较好的电容，容量一般在473-474之间。

电路图如图2.3所示，实物图如图2.4所示。

图2.3 OTL功放电路原理图

 

图2.4  OTL功放电路实物图

3 单元电路设计

3.1三端稳压电源模块设计与仿真

三端稳压电源电路图如图3.1所示，三端稳压电源PCB板如图3.2所示,三端稳压电源仿真波形如图3.3所示。

 

图3.1  三端稳压电源电路图

图3.2 三端稳压电源PCB板

 

 

图3.3  三端稳压电源仿真波形

波形分析：通过对三端稳压进行仿真，从波形图可以看出，输入为9V交流电，通过桥式整流，电容滤波，稳压芯片LM7805输出为5V直流电压。稳压效果比较好。在仿真过程中，当输入信号为高频的时候，要采用高频电容滤波，通过改变极性电容的参数来实现。

3.2 OTL分立元件功放模块电路设计与仿真

OTL分立元件功放模块原理图如图3.4所示，OTL分立元件功放模块PCB板如图3.5所示，OTL分立元件功放模块仿真波形如图3.6所示。

图3.4 OTL分立元件功放模块原理图

 

图3.5 OTL分立元件功放模块PCB板

图3.6 OTL分立元件功放模块仿真波形

 

图3.7  OTL分立元件功放模块功率参数

波形分析：通过4个三级管经过，一级个二级放大，再经过功率放大，可以实现输入20mv的正弦电压，可以放大到1000mv，放大倍数50,，通过改变电位器阻值可以调整放大倍数。如上图3.6所示，输出信号滞后输入信号，可以通过改变电路的容性负载调整相位。图3.7是功放值，输入功率22.3nw，输出功率为60.23pw，功率明显放大。

3.3 本章小结

在本章对电路的设计和仿真过程中我更熟练地操作了学过的DXP工具，并且掌握了运用multisim12对电路进行仿真。设计过程中需要注意电子器件的参数选择，例如三端稳压电路的LM7805的参数、电容的类型及大小及OTL功放模块的滑动变阻器、二极管的类型和所有器件的封装都需要注意，如果参数选择错误或封装不匹配都可能导致印制PCB或仿真出现错误。设计和仿真过程中，应该按电路实际工作原理进行电路的连接，这样才能顺利的完成PCB板的生成然后仿真出接近电路正常工作的波形。

仿真过程中老师也是非常的耐心的向我们讲解相关功能的具体用途和使用方式，在他们的帮助下我们很快的就掌握了这一款软件的具体用途，为我们以后的学习打下了基础。当然我在使用这款软件的过程中也并不是一帆风顺的，首先是外语能力，因为DXP2004是一款国外软件，所以在开始时不能很流畅的额使用相关功能，另外还因为没有养成良好的文件分类的习惯，导致了我的一些文件在使用时没能很快的找寻到，降低了工作效率。而在这章的学习中出现的问题一定要在今后的生活中改正过来。

4 系统调试及安装

4.1 元件检测和装配

模块元件清单见附录2

4.2焊接

焊接实物图如附录4图1、图2。

4.3电路调试

1)  焊接完成后，首先目检，无短路、虚焊等情况；

2)  再交叉检查；

3)  交叉检查确认无误，加电测试；

加电效果见附录4图3。

4)  输入6-9V交流电源，调整电位器，观察音频输出的状态。

5)  获得6-9V交流电源的方法：在7805整流板的输入端子，接入双6V变压器的2端线（中线悬空），并从7805的1脚及2脚焊线引出15V左右的电源给OTL使用。 

6)  OTL功放模块的安装及调试： 

（1）静态调试：  

将信号输入端对地短路，测量各级电路关键点的直流电压，看看是否正常，若不正常，检查电路，排除故障。如运放为正负电源对称供电时，输出点直流电位应为0V，若不为0V，则电路有故障，应检查并予以排除，检查电路是否有自激现象。                     

（2）动态调试：  

分别在各级电路的输入端接入输入信号（一般是一定幅度和频率的正弦波信号），观察关键点上的波形是否正常，若有故障，检查并及时排除。

3、调试过程图片如图4.1、图4.2所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图4.1  电源测量

图4.2  放大音量调试

（3）在动态调试完成后，可将各级连接起来进行级连调试。确认电路没有明显异常情况口，在输入端加入5～10mV正弦信号，检查各级电路是否正常。若不正常，则从前级开始，逐级向后检查并排除故障，然后调节各电位器，检查是否受控，控制是否正确。

4.3 调试中出现的问题及解决办法

电路板焊接调试之前进行了电路板的焊接训练，学习焊接的动作要领、安全事项。然后分发元件进行焊接、调试。调试之前，先检查仪器，避免由于仪器使用不当或出现故障而做出错误判断；调试过程中，不但要认真观察和测量，还要善于记录，包括记录观察到的现象、测量的数据、波形及相位关系；调试过程中，发现器件和接线有问题，应该先关断电源，更换完毕并检查无误后，才能重新通电调试。调试过程中，电路板出现被烧得发烫的问题，经断电检查，发现由于铜丝外漏，铜丝接在一起导致短路，由于发现及时，未造成大问题，排除问题之后调试成功。

调试过程中放大音量出现失真，存在原因是电位器的阻值选择不当，输入信号不能太大，否则会出现放大饱和的问题。调试完成过后，播放音质清晰、无杂音，接着测量各个输入输出的电压，三级管的基级电压，和实验模拟值相比较，出现误差小，在误差范围内，功放比较理想。

4.4 本章小结

系统调试过程中能学到的东西很多，包括如何检查仪器的良好性、如何保证电子器件无损坏、如何焊接良好的焊点，使电路接通以及调试过程中如何发现问题、解决问题。最后成功的调试成功。接入两个音源信号，按动按钮开关，进行音源之间的切换，选择不同的音源。将MP3输出的音乐信号，接入前置放大器，改变音调控制级的高低音调控制电位器，扬声器的输出音调应发生明显变化。改变音量调节电位器，扬声器的音量明显发生变化。

在本章，我学会了调试电路以及第一次尝试了焊接电路，可谓是收获满满。其中在焊接电路的过程中是比较有趣的，以前总是看着那些修理师傅焊这焊那儿，当时就非常好奇，而今终于尝试了一把，才觉得并不是好难，对于这些基础技能我是来者不拒的，一个优秀的电器工程师定是“能文能武”的。另外在调试电路的过程中，发现了由于焊接的不专业，导致了虚焊的情况的发生，好在我在老师的指导在顺利的解决了这一问题，同时也学到了更多的东西，希望在接下来的学习中，我能学到更多的知识技能。

5 实训技术总结

本次实训，熟习电子仪器的正确使用方法，能独立分析实验中出现的正常或不正经过两周的设计仿真和焊接制作，音频功率放大器的基本设计完毕。其功能符合预期目标，能够实现音源选择、放音扩大功能。然而，在现实生活中，人们对音响的要求是越来越高，由于课程设计时间较短，在一些方面做得不够完善，该音频功率放大器还有许多不如人意的地方。比如：波形不够完善、功率放大倍数不足、调压范围不足、功率级发热严重等，这些都有待改进。

通过设计这个音频功率放大器,我更加熟练的掌握了DXP的运用，并学会了用multisim12对所做出的理论设计进行模拟仿真测试，进一步完善理论设计；通过查阅手册和文献资料，熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用元器件的原则；掌握电子电路的安装、测量与调试的基常现象（或数据），独立解决调试中出现的正常或不正常现象（或数据），独立解决调试中所遇到的问题。我们不仅掌握了电路方面许多的知识，而且学会了电路系统的一般设计的基本思维方法和流程，为以后工作学习提供了宝贵的实践经验。为我以后想学习增添了更多的兴趣。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.致谢

通过为期两周的电子综合训练，我学到了电路仿真，PCB板的制作，以及电路的焊接、调试等。对OTL分立元件功放模块当中放大三极管、功放三极管的工作状态十分熟悉，对电容电阻工作特性的理解。

通过此次电子综合训练，不仅培养了我的实际动手能力，增加了实际的操作经验，缩短了抽象的课本知识与实际工作的距离，对实际的财务工作的有了一个新的开始。而且充分认识到自己的不足。

最后感谢老师们的指导和同学们的帮助，在实训期间学习仿真和焊接，我才能顺利完成课程训练。

 

 

 

 

 

 

 

参考文献

[1]谢自美.电子线路设计、实验、测试[M].华中科技大学出社,2000.5  

[2]高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M].电子工业出版,2005.8  

[3]刘修文.实用电子电路图集[M].中国电力出版社,2006.9  

[4]邱关源.电路原理（五版）.北京:高等教育出版社,2006.3 

[5]康华光.电子技术基础---模拟部分［M］北京：高等教育出版社2000.7  

[6]杨文霞.孙青林  数字逻辑电路［M］ 北京：科学出版社，2007.3  

[7]毕满清.电子技术实验与课程设计（第三版）［M］北京：机械工业出版

社，2005.7  

[8]华成英.模拟电子技术基础（第四版）［M］北京： 清华大学出版社，2006.1

 

附录1:原理图

图2.1三端稳压原理图

 

 

图2.3 OTL功放原理图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录2 元器件清单

 

表1三端稳压电路元器件清单

名称	数量	名称	数量
PCB	1个	7805	1个
散热片	1个	3*6螺柱	1个
排针8P	1个	KF3.96-2P	2个
1N4007	4个	470UF50V电容	1个
100UF50V	1个	4.7K电阻	1个

 

表2 OTL功放电路元器件清单

序号	电路代号	元件名称	规格、型号	数量	备注
1	VD1-VD4	二极管	1N4004	4	可用1N4007
2	VD5	二极管	1N4148	1	可用其它二极管代
3	VT1	三极管	9015	1	小功率PNP管
4	VT2	三极管	9014	1	小功率NPN管
5	VT3	三极管	9013	1	注意与VT4配对
6	VT4	三极管	9012	1	注意与VT3配对
7	C1	电解电容器	1000μF/16V	1	可大于1000μF
8	C2	涤纶电容器	104	1	高频滤波用
9	C3	电解电容器	3.3μF/16V	1	输入耦合电容
10	C4	电解电容器	100μF/16V	1	交流旁路电容
11	C5	电解电容器	220μF/16V	1	自举电容
12	C6	瓷片电容器	101	1	高频负反馈电容
13	C7	电解电容器	470μF/16V	1	输出耦合电容
14	C8	涤纶电容器	104	1	输出高频补偿电容
15	R1	电阻器	150K  1/4W	1	可用200K可调
16	R2	电阻器	100K  1/4W	1	输入级分压式偏置
17	R3	电阻器	10K   1/4W	1	输入级负载电阻
18	R4	电阻器	2K    1/4W	1	交直流负反馈电阻
19	R5	电阻器	22Ω  1/4W	1	增益控制电阻
20	R6	电阻器	220Ω 1/4W	1	功放偏置电阻
21	R7	电阻器	220Ω 1/4W	1	功放偏置电阻
22	R8	电阻器	47Ω  1/4W	1	可用100Ω可调
23	R9	电阻器	10Ω  1/4W	1	也可用1/2W
24	RP	电位器	10K	1	可选立式电位器

 

 

 

 

 

附录3 PCB板图

 

图3.2三端稳压PCB板

 

图3.5 OTL功放电路PCB板

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录4 实物图

 

图2.4 OTL功放电路实物图

 

图4.2 OTL功放电路工作状态图