2024年4月13日发(作者：姬冷菱)

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：工程实践

实验名称：D类功放安装调试报告

学院：信息工程学院

专业：通信工程

指导教师：严新民

报告人：李鑫学号： 2014130342班级：3

实验时间：

提交时间：

教务处制

一、介绍

电源输入:输入电压 12V-20V,大于等于 2A。


信号输入:支持 LINE 输入,动圈 MIC 输入,电容式驻极体 MIC 输入。

输出功率:输入电压为 16V-20V 时,最大输出功率为 15W*2。输入电压为 12V 时,输出

功率 9W*2。

支持 LINE 和 MIC 两种输入,不但可以听歌,还可以 K 歌。High 起来!
功放采用 TI 芯片

TPA3110D2,效率高达 90%以上。滤波电解电容采用品牌电容,确保安全及长时间的使用寿命!

并且电源输入端的 2200UF

超大电容高频低阻,确保有效滤除干扰,低音沉的下去!
初级运放采用 TI 的

RC4580,SoundPlus 系列,高频低噪,专用于音频电路! 电阻电容采用 0805 或以上封装,耐

压都在 25V 及以上,同样确保安全。精心的布局布线,造就了极低的噪音。详细的设计原理

以及焊接指导,方便教学以及 DIY 爱好者自行改进。众多测试点和信号接口,方便测试。


赠送 DIY 盒子,实验完后,还可以用起来!

二、电路图

三、主要技术指标

3110D2参数

（1）直流特征

除非有特殊说明，否则V

CC

= 24V；T

amb

= 25℃；R

L

= 8Ω；

参数

| V

OS

|

D类输出电压偏移量

I

CC

静态电流

I

CC(SD)

关闭模式下电流

V

CC

=12V,

r

DS(on)

漏源通态电阻

T

J

= 25°C

GAIN0 =

0.8 V

GAIN0 = 2 V

G Gain

GAIN1 = 2 V

GAIN0 =

0.8 V

GAIN0 = 2 V

t

on 打开时

t

OFF 关闭时

GVDD

SD = 2 V

SD = 0.8 V

I

GVDD

= 100μA

V

(RINN)

= 6V, VRINP

= 0V

（2）交流特征

除非有特殊说明，否则V

CC

= 24V；T

amb

= 25℃；R

L

= 8Ω；

19 21

dB

25 27

31 33

dB

35 37

14

2

6.4 7.4

ms

μs

V

I

O

=500mA,

低通 240

高通 240

mΩ

SD=0.8V,没有负载下,PV

CC

=24V

250 400 μA

SD=2V,没有负载下,PV

CC

=24V

32 50 mA

测试条件

V

I

=0V,Gain=36dB

最小 最大 单位

1.5 15 mV

GAIN1 = 0.8 V

t

DCDET

420 ms

参数

K

SVR

电源纹波抑制

P

O

连续输出功率

THD+N

总谐波失真加噪声

V

n

输出噪声总和

Crosstalk

SNR

信噪比

f

OSC

振荡频率

热跳变点

热滞

（3）应用举例

测试条件

200 mV

PP

浮动在 1 kHz,


Gain = 20 dB

THD+N=10%,

f=1kHz,

V

CC

=16V

V

CC

=16V,f=1kHz,P

O

=7.5W

最小 最大 单位

–70 dB

15 W

0.1

65

%

μV

dBV

dB

dB

20 Hz to 22 kHz,Gain = 20 dB

–80

V

O

=1V

rms

,Gain=20dB,f=1kHz

Maximum output at THD+N < 1%, f =

1 kHz, Gain = 20 dB, A-weighted

–100

102

250 350 kHz

150

15

°C

°C

四、元件清单

五、PCB图设计

PCB 采用 Cadence 公司的 Allegro 软件设计。

4.1 线宽设计

因为设计的有效功率是 2*15W，输入电压 12V，所以，VIN12 网络的有效电流达 2.5A。

按每 A 电流 40mil 计算，要求 VIN12 网络的线宽有 100mil。左右声道的输出部分的线宽

要求有 50mil.其他部分特别是音频信号输入线，线宽是尽量宽为好，按默认 15-20mil 设

计。

4.2 光绘文件

对于 PCB 制板，光绘文件的输出非常重要。对于双面板而言，一般光绘文件分为顶层，

底层，顶层丝印，底层丝印，顶层阻焊，底层阻焊，顶层锡膏，底层锡膏以及钻孔层。

在这里只列出顶层底层，以及顶层丝印，底层丝印。

4.2.1 顶层：

可以看到不同的电源网络用不同的颜色标注。

顶层

4.2.2 底层：

底层以地层为主。可以看到，为防止干扰，采用分割设计的方法。

左右反转后的效果：

底层

顶层丝印

4.4.4 底层丝印：

反转后的效果如下：可以清晰的看到输入输出和 TryV D Class Amplifer 字样。

底层丝印

4.4.5 焊接对照图

六、焊接过程

5.1 焊接顺序：焊接时，需要先焊接难焊接的芯片，再焊接小的电阻电容，最后焊接大

电容和接插件。当然，如果之前无贴片元件焊接经验，可以先在网上找找相关视频，并先焊

接简单的贴片电阻等练练手。并且，可以在焊接过程中，一边焊接一边用万用表测量是否短

路。先焊接芯片，再焊接电阻和小电容等。最后是大的元件。

焊接完成后，用酒精清洗板子。

焊接成品图如下：

七、实验数据与计算

静态工作点：

U=12.2V

测试点 电压/V 测试点

J11 12.19 J7

TP18 8.938 J8

TP8 4.467 J9

TP6 4.471

TP7 4.469

TP11 4.471

TP10 4.093

动态电压输出波形图：（1KHZ正弦波）

电压/V

6.135

6.092

6.090

功率计算：

只测试了R通道的

电源输入 电压：15V 电流：0.02A

电源输入功率：15*0.02=0.3W

R通道有效功率：0.808V*2/8=0.202W

功放效率：0.202W/0.3*100%=67.3%

九、实验结论与体会

有了之前焊接收音机的基础，这次D类功放的焊接比较顺利。通过测试和计算发现D

类功放效率为66.7%，而实际理论D类功放效率可以达到80%以上。可能是设计和焊接的问

题造成的达不到该效率。

在实验中，焊接IC芯片的时候，一开始因为引脚较密，焊接时引脚连在了一起，后来

利用助焊剂成功分开了，在后面的芯片焊接时使用的锡减少，利用拖焊的方法，避免了焊接

时引脚连在一起的问题。

指导教师批阅意见：

成绩评定：

指导教师签字：

年 月 日

备注：

注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

2024年4月13日发(作者：姬冷菱)

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：工程实践

实验名称：D类功放安装调试报告

学院：信息工程学院

专业：通信工程

指导教师：严新民

报告人：李鑫学号： 2014130342班级：3

实验时间：

提交时间：

教务处制

一、介绍

电源输入:输入电压 12V-20V,大于等于 2A。


信号输入:支持 LINE 输入,动圈 MIC 输入,电容式驻极体 MIC 输入。

输出功率:输入电压为 16V-20V 时,最大输出功率为 15W*2。输入电压为 12V 时,输出

功率 9W*2。

支持 LINE 和 MIC 两种输入,不但可以听歌,还可以 K 歌。High 起来!
功放采用 TI 芯片

TPA3110D2,效率高达 90%以上。滤波电解电容采用品牌电容,确保安全及长时间的使用寿命!

并且电源输入端的 2200UF

超大电容高频低阻,确保有效滤除干扰,低音沉的下去!
初级运放采用 TI 的

RC4580,SoundPlus 系列,高频低噪,专用于音频电路! 电阻电容采用 0805 或以上封装,耐

压都在 25V 及以上,同样确保安全。精心的布局布线,造就了极低的噪音。详细的设计原理

以及焊接指导,方便教学以及 DIY 爱好者自行改进。众多测试点和信号接口,方便测试。


赠送 DIY 盒子,实验完后,还可以用起来!

二、电路图

三、主要技术指标

3110D2参数

（1）直流特征

除非有特殊说明，否则V

CC

= 24V；T

amb

= 25℃；R

L

= 8Ω；

参数

| V

OS

|

D类输出电压偏移量

I

CC

静态电流

I

CC(SD)

关闭模式下电流

V

CC

=12V,

r

DS(on)

漏源通态电阻

T

J

= 25°C

GAIN0 =

0.8 V

GAIN0 = 2 V

G Gain

GAIN1 = 2 V

GAIN0 =

0.8 V

GAIN0 = 2 V

t

on 打开时

t

OFF 关闭时

GVDD

SD = 2 V

SD = 0.8 V

I

GVDD

= 100μA

V

(RINN)

= 6V, VRINP

= 0V

（2）交流特征

除非有特殊说明，否则V

CC

= 24V；T

amb

= 25℃；R

L

= 8Ω；

19 21

dB

25 27

31 33

dB

35 37

14

2

6.4 7.4

ms

μs

V

I

O

=500mA,

低通 240

高通 240

mΩ

SD=0.8V,没有负载下,PV

CC

=24V

250 400 μA

SD=2V,没有负载下,PV

CC

=24V

32 50 mA

测试条件

V

I

=0V,Gain=36dB

最小 最大 单位

1.5 15 mV

GAIN1 = 0.8 V

t

DCDET

420 ms

参数

K

SVR

电源纹波抑制

P

O

连续输出功率

THD+N

总谐波失真加噪声

V

n

输出噪声总和

Crosstalk

SNR

信噪比

f

OSC

振荡频率

热跳变点

热滞

（3）应用举例

测试条件

200 mV

PP

浮动在 1 kHz,


Gain = 20 dB

THD+N=10%,

f=1kHz,

V

CC

=16V

V

CC

=16V,f=1kHz,P

O

=7.5W

最小 最大 单位

–70 dB

15 W

0.1

65

%

μV

dBV

dB

dB

20 Hz to 22 kHz,Gain = 20 dB

–80

V

O

=1V

rms

,Gain=20dB,f=1kHz

Maximum output at THD+N < 1%, f =

1 kHz, Gain = 20 dB, A-weighted

–100

102

250 350 kHz

150

15

°C

°C

四、元件清单

五、PCB图设计

PCB 采用 Cadence 公司的 Allegro 软件设计。

4.1 线宽设计

因为设计的有效功率是 2*15W，输入电压 12V，所以，VIN12 网络的有效电流达 2.5A。

按每 A 电流 40mil 计算，要求 VIN12 网络的线宽有 100mil。左右声道的输出部分的线宽

要求有 50mil.其他部分特别是音频信号输入线，线宽是尽量宽为好，按默认 15-20mil 设

计。

4.2 光绘文件

对于 PCB 制板，光绘文件的输出非常重要。对于双面板而言，一般光绘文件分为顶层，

底层，顶层丝印，底层丝印，顶层阻焊，底层阻焊，顶层锡膏，底层锡膏以及钻孔层。

在这里只列出顶层底层，以及顶层丝印，底层丝印。

4.2.1 顶层：

可以看到不同的电源网络用不同的颜色标注。

顶层

4.2.2 底层：

底层以地层为主。可以看到，为防止干扰，采用分割设计的方法。

左右反转后的效果：

底层

顶层丝印

4.4.4 底层丝印：

反转后的效果如下：可以清晰的看到输入输出和 TryV D Class Amplifer 字样。

底层丝印

4.4.5 焊接对照图

六、焊接过程

5.1 焊接顺序：焊接时，需要先焊接难焊接的芯片，再焊接小的电阻电容，最后焊接大

电容和接插件。当然，如果之前无贴片元件焊接经验，可以先在网上找找相关视频，并先焊

接简单的贴片电阻等练练手。并且，可以在焊接过程中，一边焊接一边用万用表测量是否短

路。先焊接芯片，再焊接电阻和小电容等。最后是大的元件。

焊接完成后，用酒精清洗板子。

焊接成品图如下：

七、实验数据与计算

静态工作点：

U=12.2V

测试点 电压/V 测试点

J11 12.19 J7

TP18 8.938 J8

TP8 4.467 J9

TP6 4.471

TP7 4.469

TP11 4.471

TP10 4.093

动态电压输出波形图：（1KHZ正弦波）

电压/V

6.135

6.092

6.090

功率计算：

只测试了R通道的

电源输入 电压：15V 电流：0.02A

电源输入功率：15*0.02=0.3W

R通道有效功率：0.808V*2/8=0.202W

功放效率：0.202W/0.3*100%=67.3%

九、实验结论与体会

有了之前焊接收音机的基础，这次D类功放的焊接比较顺利。通过测试和计算发现D

类功放效率为66.7%，而实际理论D类功放效率可以达到80%以上。可能是设计和焊接的问

题造成的达不到该效率。

在实验中，焊接IC芯片的时候，一开始因为引脚较密，焊接时引脚连在了一起，后来

利用助焊剂成功分开了，在后面的芯片焊接时使用的锡减少，利用拖焊的方法，避免了焊接

时引脚连在一起的问题。

指导教师批阅意见：

成绩评定：

指导教师签字：

年 月 日

备注：

注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。