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四月 8 2020

基于TDA2822的小型有源双声道音箱设计

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TDA2822TDA2822意法半导体集成电路(IC)AB类1声道(单声道)或2声道(立体声)

  随着各种个人音乐播放器的普及,音乐成为我们日常生活中必不可缺的元素之一。然而,长期使用耳机听音乐,会使听力受损。若将收放信号直接推动扬声器,则音量、音质均不理想。与无源音箱相比,有源音箱因为对称性不佳等原因适用范围较窄。但在功率要求不大的场合,有源音箱节省空间且能够减少外界电路的优点则十分突出。因而自制有源音箱可以避免上述弊端。

  TDA2822(即D2822)是意法半导体(ST)开发的双通道单片功率放大集成电路,因其具有电路简单、音质好、电压范围宽等特点,而广泛用于袖珍双通道有源音箱。同时增加LED灯作为旋律灯,以亮灭情况反映声音的幅度大小。

  1.系统设计

  1.1 系统框图

  根据TDA2822的应用特点,设计的有源音箱的整体框图如图1所示。

有源音箱系统框图

  图1 有源音箱系统框图

  1.2工作原理

  (1)有源音箱工作原理

  通过音频线将音频设备的左、右两路音频信号输入到立体声盘式电位器的输入端,两路音频信号再分别经过R1、C1、R2、C2耦合到功率放大集成电路TDA2822的输入端,6、7脚,经过IC1(TDA2822)内部功率放大后由其1、3脚输出经过放大后的音频信号以推动左、右两路扬声器工作。电路中的发光二极管LED起电源通电指示作用。拨动开关SW可以控制电源的开或关,直流电源插座DC起电路可以外接电源的作用。电位器VOL是用来控制音量的大小。有源音箱的电路原理图见图2。

有源音箱电路原理图

  图2 有源音箱电路原理图

  (2)LED灯工作原理

  声控LED旋律灯电路由电源电路、话筒放大电路、LED发光指示电路组成,电源采用两节5号电池。MIC将声音信号转化为电信号,经C2耦合到Q1放大,放大后的信号送到Q2基极,由Q2推动LED发光,声音越大,LED亮度越高。LED旋律灯的电路原理图见图3。

LED旋律灯的电路原理图

  图3 LED旋律灯的电路原理图

  2.系统实现

  2.1 主要元器件

  本设计要用到的元器件有TDA2822功放芯片、B50K双声道电位器、立体声喇叭和开关、电阻、发光二级管、电容等。

  本设计用到的关键芯片TDA2822的特点:电源电压降到1.8V时仍能正常工作、失真小、静态电流小,可作桥式(BTL)或立体声式功放应用、外围元件少、通道分离度高、开机和关机无冲击噪声。一般的集成功放电路外围元件较多且需要较大的散热器。此外,在平时工作时,静态电流小,而且内部有负载短路用于保护电路。TDA2822内部结构及引脚图见图4。

TDA2822内部结构及引脚图

  图4 TDA2822内部结构及引脚图

  综合上述特点,TDA2822集成功放电路常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用。功率不是很大但以可以满足听觉要求,且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点,是业余制作小功放的较佳选择。

  2.2 制作过程

  (1)首先仔细核对元件参数和数目后,根据原理图在面包板上搭建电路。经实验,使音箱能够双声道发声,验证了原理的可靠性和可行性。

  (2)接下来在制好PCB版上焊接元器件,焊点要求光亮牢固,防止虚焊、搭焊等常见错误。尽可能掌握好焊接时间,避免触及相邻焊接点,焊接点质量的好坏将直接影响音箱播放音乐的音质好坏。

  (3)焊接完成后在接通电源前,先用万用表仔细检查各管脚间有没有短路、虚焊、漏焊的情况出现。

  (4)将电路板和喇叭、LED小灯合理放置在自制外壳中,用胶布固定,开始调试。

  2.3 调试步骤

  (1)调试电路时首先打开电源验证电源相连的LED小灯是否能够发光,如不能发光可能的原因是电源部分问题。

  (2)在LED灯能够发光的基础上,检查喇叭是否有声音。如无声音,首先应该用万用表检测电路中是否出现断路,然后确认电池安装正确后开始检查电路,例如电解电容的极性是否装反。参考原理图中的集成功放芯片TDA2822的管脚顺序与电路板的设计管脚顺序是否出现矛盾等。

  (3)以上步骤确认无误后接上信号源,试听对音乐的调节效果,小音箱能够进行双声道发声,调节盘式滑动变阻器可以改变音量大小,五个LED小灯能够根据音乐音量起伏而闪动,完成任务要求。

  结语

  本文总结了基于TDA2822的小型有源双声道音箱设计与制作,该音箱既可用四节7号电池供电,也可使用直插电源供电。它可以直接应用在电脑、mp3等播放设备上,操作简单、外观精美、携带方便、工作性能稳定、播放音乐效果优良,非常适合日常生活使用。

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