有源音箱制作指导书.doc

南京理工大学紫金学院物理实验中心 拓展实验制作指导
便携式有源迷你音箱的制作
（足球型、苹果型通用）
便携式有源迷你音箱是一种集功放、电池、小巧、方便携带等优点为一体的小型音响系统。在制作中不仅需要音响能准确的把音源信号放大出来，同时也要保证所放大出来的音乐质量。该音箱电源系统采用了干电池与USB双供电方式，突显了迷你音箱的携带方便特性。
1、工作原理
1.1 整体方案设计
音响主要是由音源、功放、音箱而构成，如图1所示。音源提供低电压的音频信号，通常使用MP3、手机等，功放则作为音响系统的动力，起着音源和音箱之间的桥梁作用，而音箱的作用是将电信号通过机械运动转化成声能得作用。主体电路完成音源播放出各种声音信号的放大作用，即当人们选择好音乐之后，连接好音响，便可放出优质的美妙音乐。

图1 系统框架图
1.2音频功放电路的工作原理
音频功放也叫功率放大器，简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务，这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。当负载一定时，希望其输出的功率尽可能大，其输出信号的非线性失真尽可能地小，效率尽可能高，功放的常见的有用集成运算放大器和晶体管组成的功放，也有专用集成电路功放。本次制作所用的D2822芯片采用的就是集成电路功放，图2是D2822原理电路，左边缺口下方为1脚，此处的标示方法为大多数集成芯片的管脚标注方法。

图2 D2822功率放大电路
D282集成芯片，工作电压宽1.8-12V皆可以正常工作，其工作电压最高可以达到15V。输出功率有1W*2不是很大但以可以满足我们一般的听觉要求，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，采用双列直插8脚塑料封装（DIP8），表1为D2822管脚功能及测试数据。

表1 D2822管脚功能及测试数据
2、实验制作
2.1 准备工作
在拿到套件后，首先检查一下元器件是否与下面的元器件清单相符，例如清单给出的电阻阻值与色标是否相同，电容、电解是否相符，还有各种元器件的数目是否相等。这些都是最基本的检查工作。检查完这后再用万用表检测各元器件的性能参数与技术与标准对照看是否完好。
表2 元器件清单：
序号
名称
规格
用量
位号
1
单面板

1片

2
集成电路、管座
D2822、八脚座
各1个
IC1
3
发光二极管
3MM绿色
1 支
LD1
4
电位器
B50K（双声道）
2只
VR1
5
DC插座

1只
DC
6
开关
SK22D03VG2
1只
K1
7
电阻
4.7R 4.7K
各2支
R3 .R4. R1. R2
8
电阻
1K
3支
R5 .R6 .R7
9
瓷介电容
104P
4支
C2 .C4. C7 .C9
10
超小电解
100U 220U
各2支
C5.C6.C8.C10
11
超小电解
470UE/16V
1支
C11
12
立体声插头

1根

13
喇叭
4欧5W
2只

① 清点好元件，可以用一张白纸贴上一条双面胶，然后将辨别好的元件，按种类和大小粘在双面胶上，用笔备注好大小和对应的符号如：R1R2C1C2~~~，为了方便焊接时使用。

② 看清线路板上的各个元件的位置：
（正面）
RX表示电阻，CX表示电容（线路板上椭圆形状放置瓷片电容，不区分正负极，圆形形状的放置电解电容，阴影部分代表负极，也就是对应电容上短的那只脚），BAT+代表接电源正极用红导线，BAT- 代表电源负极用黑导线，L+L-R-R+分别表示左右喇叭接线，用蓝色导线，IC1表示D2882集成电路（安放是注意集成电路的缺口对应线路板上的缺口）， VRI代表电位器用来调节音量的，K1是开关，J1是跳线（用之前剪下的元器件管脚连上即可）
（反面）
（注意看清楚各个焊点是对应哪个元件）

2.2 PCB焊接与安装
焊接是一项最重要的工序,为确保电路的导电性能良好正常工作，所以在焊接时注意以下几点：
⑴ 焊接时尽可以能掌握好焊接时间，能快则快烙铁头应修整窄一些这样焊接时不会碰到相邻的焊接点，焊接的时间一般不能超过3秒，尤其是集成芯片。
⑵ 元器件的装插焊接应遵循先小后大，先轻后重，先低后高，先里后外的原则，这样有利于装配顺利进行。
⑶ 在瓷介电容、电解电容及三极管等元件立式安装时，引线不能太长，否则降低元器件的稳定性；但也不能过短，以免焊接时因过热损坏元器件。一般要求距离电路板面2mm，并且要注意电解电容的正负极性，以免插错；
⑷ 集成芯片D2822在焊接时一定要看清缺口方向，和电路板上缺口方向要一致，要弄清引线脚的排列顺序，并与线路板上的焊盘引脚对准，核对无误后，先对角焊接1、8脚用于固定集成块，然后再重复检查，确认后再焊接其余脚位。焊接完后要检查有无虚焊，漏焊等现象，确保焊接质量。
⑸ 焊接完毕后，在接通电源前，先用万用表仔细检查各管脚间是否有短路，虚焊、漏焊现象。
2.3 特别提醒：
① 线路板有正反面，分清楚后，注意是在有焊接点（黄铜色的点）那一面进行焊接
② 烙铁高温跟元器件接触的时间越长，元器件的损伤机会就越大，一般左手拿焊锡丝，右手烙铁，将焊接点、元器件管脚和焊锡丝顶端靠在一起，烙铁用最短的时间与他们接触，焊锡丝融化一点点后，就将焊接点、元器件管脚连接在一起，形成一个小小的焊点。（注意焊点不能过于大，本来不导通的两个焊点在焊接时，注意不能使得焊锡丝融化后粘连在一起形成通路，否则整个电路就坏了，制作也就不会成功）
④ 开始布置元件，准备焊接
A 第一步 先装电阻,对着(R5.R6.R7 ///R3,R4///R1R2）位置装,瓷片电容同时装上,对着（C2C4C7C9）位置装。把装上的元器件脚弄弯固定住，然后翻过来进行焊接，先焊接上然后把多余的管脚剪掉。

B 第二步：
1 把D2822集成块管座(缺口对板子上的缺口标志)插入电路板上，用电烙铁进行焊接，所有焊接结束后插上D2822，注意集成电路缺口与管座一致。
2 指示灯（绿色发光二极管）也装上，管脚长的一边为正极，与线路中电容正极相通，注意管脚的长度。此处也可利用万用表去判别，亦可使用3V纽扣电池判别二极管管脚的正负。将二极管插入电路，不要焊接，先把放入音箱底座里，看一下二极管管具体应该留多长， 必须调试好长度和位置。（这个一定要注意，焊接好后如果长度不合适，再调节会很困难）。
3 电容长脚为正极，短脚为负极，如果脚位认不出就认电容身上有灰白边的那一侧的管脚为负极,对着板子上阴影部分装。
4 J1(JUMP)跳线，用之前剪下的元器件管脚连上即可，焊接上剪管脚。
5 然后是安装开关,电源插座.
6 音频输入
GND接地线(未加屏蔽的铜丝线(原铜色);LIN左声道输入;RIN右声道输入/这两根线随意对着位置接.) 先给三根彩色音频导线上好松香（用电烙铁将三根彩色音频线需要焊接的部位按在松香使其表面上锡），然后可以选择直接在电路板后面焊接（注意线的走向，把握好将导线外面的黑色外圈剥去掉多少），也可以从正面焊接（注意留足三根导线的长度，三根导线上会被用来调节音量的电位器所覆盖）。先调试好长度，走向后，再焊接。
7 焊接电位器，即用来调节音量的黑色圆盘齿轮。
8 音频输出接线:
音频输出,L+L-/左声道喇叭 R-R+/右声道喇叭 先把焊好的板子固定好后再焊接喇叭，用蓝色的线焊接。
电池线(BAT+为接电池正极,BAT-为接电池负极) 是用红色和黑色的导线焊接
3 测试组装
试听成功后，即可将外壳组装好，上上螺丝。如遇到问题可以使用万用表按照原理图来进行检测。

1 焊接之前一定要多次检查有没有接错接反，一旦焊接上去，再取下重新焊很困难，而且容易损坏元件和原来电路。
2 焊点不能太大，但也不能虚焊，电烙铁带电，很烫，注意安全。

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制作前请仔细阅读本说明书，说明书复印