2024年5月18日发(作者：纳喇睿姿)
模拟电子技术课程设计报告
设计题目：高保真音频功率放大器的仿真设计与实现
一 要求及思路
1.1 题目：高保真音频功率放大器的仿真设计与实现
1.2 设计任务：根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，
如：OCL、OTL或 BTL 电路， 完成对高保真音频功率放大器的设计、
调试与装配。鼓励自制稳压电源。
1.3 设计要求：
① 输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
② 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
③ 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参
数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
⑤ 选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
1.4 设计思路：
1.4.1 功放电路，我们决定在 OCL、OTL 和 BTL 电路中选择其一进
行设计。
④ 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告
图表1 OTL电路 图表2 OCL 电路
OTL(Output Transformer Less)电路： 称为无输出变压器功放电路。
是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输 出变压器的功放电
路，它是高保真功率放大器的基本电路之一，但输出端的耦 合电容
对频响也有一定影响。 OTL 电路的主要特点有： 采用单电源供电
方式，输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间 采用
大容量电容耦合，扬声器一端接地，具有恒压输出特性，允许扬声
器阻抗 在 4Ω、8Ω、16Ω 之中选择，最大输出电压的振幅为电源电
压的一半，即 1/2 V CC，额定输出功率约为 1/(8RL)。
OCL(Output Capacitor Less)电路：称为无输出电容功放电路，是在
OTL 电路的基础上发展起来的。 OCL 电路的主要特点有： 采用双
电源供电方式，输出端直流电位为零；由于没有输出电容，低频特
性很好；扬声器一端接地，一端直接与放大器输出端连接，因此须
设置保护电路； 具有恒压输出特性；允许选择 4Ω、8Ω 或 16Ω 负
载；最大输出电压振幅为正负电源值，额定输出功率约为1 /(2RL)。
需要指出，若正负电源值取 OTL 电路单 电源值的一半，则两种电
路的额定输出功率相同，都是1 /(8RL)。
BTL（Balanced Transformer Less）电路： 称为平衡桥式功放电路。
它由两组对称的 OTL 或 OCL 电路组成，扬声器接在两组 OTL 或
OCL 电路输出端之间，即扬声器两端都不接地。 BTL 电路的主要特
点有： 可采用单电源供电，两个输出端直流电位相等， 无直流电流
通过扬声器，与 OTL、 OCL 电路相比，在相同电源电压、相同负载
情况 下，BTL 电路输出电压可增大一倍，输出功率可 增大四倍，这
意味着在较低的电源电压时也可 获得较大的输功 率，但是，扬声器
没有接地端，给检修工作带来不便。 经过筛选，为了得到更大的电
压增益放大，以及更大的功率放大，我们决定选择 BTL 电 路图。
1.4.2 芯片选择。
我选取的芯片为 TDA2030A 芯片. TDA 2030 是一块性能十分优良的
功率放大集成电路，其主要特 点是上升速率高、 瞬态互调失真小，
在目前流行的数十种功率放大 集成电路中， 规定瞬态互调失真指标
的仅有包括 TDA 2030 在内的 几种。我们知道，瞬态互调失真是决
定放大器品质的重要因素，该 集成功放的一个重要优点。
TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完
善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最
大的不过 20W，而 TDA 2030 的输出功率却能达 18W，若使用 两
块电路组成 BTL 电路，输出功率可增至 35W。另一方面，大功率集
成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎 往往致
使损坏。然而在 TDA 2030 集成电路中，设计了较为完善的 保护电
路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流 或截止，
使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能 因为有保护
功能而不适当地进行使用） 。 TDA2030 集成电路的第三个特点是
外围电路简单，使用方便。在 现有的各种功率集成电路中，它的管
脚属于最少的一类，总共才 5端，外型如同塑封大功率管，这就给
使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V， 负载电阻为 4Ω
时输出 14 瓦功率 （失 真度≤0．5％） ；在电源电压 ±16V，负载
电阻为 4Ω时输出 18 瓦功率（失真度≤0．5％） 。该电路由于价廉
质优，使用方便，并 正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高
保真立体声设备 中。该电路可供低频课程设计选用。
最终，我们选择的原理图为，TDA2030a BTL功放电路图。
二 仿真软件介绍
2.1 仿真软件概况
Proteus软件是英国Lab center electronics公司出版的EDA工具软
件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具
有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它
是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚
起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单
片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA
工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协
同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设
计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型
仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、
PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，
2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列
处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编
2.2 仿真软件的优点及应用范围 智能原理图设计
丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件；
智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；
智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大
缩短绘图时间；
支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；
可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的
BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
完善的电路仿真功能
ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟
电路的混合仿真；
超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的
SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真
器件，还可导入第三方发布的仿真器件；
多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频
（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支
持文件形式的信号输入；
丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、
逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、
译器。
数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试
器、I2C调试器等；
生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜
色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）
的使用可以使仿真更加直观、生动；
高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电
路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪
声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析；
单片机协同仿真功能
支持主流的CPU类型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、
PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、
MSP430等，CPU类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持
CORTEX、DSP处理器；
支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点
阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232
虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）
还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信；
实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、
SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、
CCP/ECCP仿真；
编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，
内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环
境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和
调试；
实用的PCB设计平台
原理图到PCB的快速通道： 原理图设计完成后，一键便可进入
ARES的PCB设计环境，实现从概念到产品的完整设计；
先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局；支持
无网格自动布线或人工布线；支持引脚交换/门交换功能使PCB设计
更为合理；
完整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层，2个丝印层，
4个机械层（含板边），灵活的布线策略供用户设置，自动设计规
则检查，3D 可视化预览；
多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的
导入或导出，便利与其它PCB设计工具的互转（如protel）和PCB
板的设计和加工。
资源丰富
1．Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流
和直流等数千种元器件，有30多个元件库。
2．Proteus可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚
拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直
流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随
意的调用。
3．除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功
能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其
作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参
数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减
少了仪器对测量结果的影响。
4．Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试
信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
电路仿真
PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。
PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机
实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效
果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线
路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了
传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路
检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于
PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电
路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪
器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要
的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可
使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。
相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。
实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际
制作，能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus 有较高的推
广利用价值。
2.3 仿真软件版本
Proteus 7.9
三 电路原理图
3.1 工作原理论述
工作原理: 用两块 TDA2030 组成如图 1 所示的 BTL 功放电路，
馈入同相输 入端①脚，交流闭环增益为 KVC①＝1＋R3 / R2≈R3 /
R2≈30dB。
TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号 Vin 通过交流耦合电容 C1
R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。
TDA2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由 TDA 2030（1）
输出端的 U01 经 R5、R7 分压器衰减后取得的，并经电容 C6 后馈
给反相输入端②脚，它的交流闭环 增益 KVC②＝R9 /
R7//R5≈R9/R7≈30dB。 由 R9＝R5，所以 TDA 2030（1）与 TDA
2030（2）的两个输出信号 U01 和 U02 应 该是幅度相等相位相反
的， 即： U01≈Uin·R3 / R2
U02≈－U01·R9 / R5
∵ R9＝R5
∴ U02 ＝－U01
因此在扬声器上得到的交流电压为：
︱UY︱=UO1-(-UO2)=2UO1
扬声器得到的功率为：PY=UY2／RL=(2U01)2/RL=4(UO1)2/RL
3.2 理论分析
R11为变阻器，用来控制扬声器上的端电压。 C1 起到隔直传交的
作用。 C3，C3 和 C2，C6 分别是用来作为退耦电容。 C8,R8 和
C9,R9 是作为消除喇叭网络和 TDA 网络之间的影响的。 R3,R4,C4
和 R5,R6,C5 是分别为 TDA2030A（1） （2）的反馈网络。 R1，
R2 是起到对称作用。
四 仿真部分
下图为接入交流电源后的测试图形，偏置电源用±12 伏。
4.1 仿真曲线分析
第一次：输入电压时 1V 的交流电，1KHZ。失真严重。分析为输入
电压太大。
于是继续调节，不断减小电压值，当输入电压为 0.3V，1KHZ 时：
输出曲线不再失真，而功率值也达到了要求的 10W 值。于是确实输
入电压。 从图中也可以看出，输入波形相对于输出其峰值微不可见，
可见放大倍数之大。
下面是输入 20HZ 交流电时的波形图：
下面是输入 20KHZ 交流电时的波形图：
4.2 仿真分析结论
从仿真可以看出，该电路图的设计是成功的，达到了设计要求，输
入交流电压为 0.3伏时，可以是功率最大达到 24W。
5 实物
5.1 元件清单：
该电路的元件清单为： 极性电容：2.2UF X1 22UF X2 100UF X2
无极性电容：0.1UF X2 0.22UF X2
电阻：1Ω X2 680ΩX2 22KΩX5
可变电阻：50KΩ X1 扬声器：8ΩX1
六.参考文献
参考文献
2024年5月18日发(作者：纳喇睿姿)
模拟电子技术课程设计报告
设计题目：高保真音频功率放大器的仿真设计与实现
一 要求及思路
1.1 题目：高保真音频功率放大器的仿真设计与实现
1.2 设计任务：根据技术指标和已知条件，选择合适的功放电路，
如：OCL、OTL或 BTL 电路， 完成对高保真音频功率放大器的设计、
调试与装配。鼓励自制稳压电源。
1.3 设计要求：
① 输出功率10W/8Ω；频率响应20~20KHz；效率>60﹪；失真小。
② 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
③ 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参
数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。
⑤ 选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
1.4 设计思路：
1.4.1 功放电路，我们决定在 OCL、OTL 和 BTL 电路中选择其一进
行设计。
④ 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告
图表1 OTL电路 图表2 OCL 电路
OTL(Output Transformer Less)电路： 称为无输出变压器功放电路。
是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输 出变压器的功放电
路，它是高保真功率放大器的基本电路之一，但输出端的耦 合电容
对频响也有一定影响。 OTL 电路的主要特点有： 采用单电源供电
方式，输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间 采用
大容量电容耦合，扬声器一端接地，具有恒压输出特性，允许扬声
器阻抗 在 4Ω、8Ω、16Ω 之中选择，最大输出电压的振幅为电源电
压的一半，即 1/2 V CC，额定输出功率约为 1/(8RL)。
OCL(Output Capacitor Less)电路：称为无输出电容功放电路，是在
OTL 电路的基础上发展起来的。 OCL 电路的主要特点有： 采用双
电源供电方式，输出端直流电位为零；由于没有输出电容，低频特
性很好；扬声器一端接地，一端直接与放大器输出端连接，因此须
设置保护电路； 具有恒压输出特性；允许选择 4Ω、8Ω 或 16Ω 负
载；最大输出电压振幅为正负电源值，额定输出功率约为1 /(2RL)。
需要指出，若正负电源值取 OTL 电路单 电源值的一半，则两种电
路的额定输出功率相同，都是1 /(8RL)。
BTL（Balanced Transformer Less）电路： 称为平衡桥式功放电路。
它由两组对称的 OTL 或 OCL 电路组成，扬声器接在两组 OTL 或
OCL 电路输出端之间，即扬声器两端都不接地。 BTL 电路的主要特
点有： 可采用单电源供电，两个输出端直流电位相等， 无直流电流
通过扬声器，与 OTL、 OCL 电路相比，在相同电源电压、相同负载
情况 下，BTL 电路输出电压可增大一倍，输出功率可 增大四倍，这
意味着在较低的电源电压时也可 获得较大的输功 率，但是，扬声器
没有接地端，给检修工作带来不便。 经过筛选，为了得到更大的电
压增益放大，以及更大的功率放大，我们决定选择 BTL 电 路图。
1.4.2 芯片选择。
我选取的芯片为 TDA2030A 芯片. TDA 2030 是一块性能十分优良的
功率放大集成电路，其主要特 点是上升速率高、 瞬态互调失真小，
在目前流行的数十种功率放大 集成电路中， 规定瞬态互调失真指标
的仅有包括 TDA 2030 在内的 几种。我们知道，瞬态互调失真是决
定放大器品质的重要因素，该 集成功放的一个重要优点。
TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完
善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最
大的不过 20W，而 TDA 2030 的输出功率却能达 18W，若使用 两
块电路组成 BTL 电路，输出功率可增至 35W。另一方面，大功率集
成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎 往往致
使损坏。然而在 TDA 2030 集成电路中，设计了较为完善的 保护电
路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流 或截止，
使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能 因为有保护
功能而不适当地进行使用） 。 TDA2030 集成电路的第三个特点是
外围电路简单，使用方便。在 现有的各种功率集成电路中，它的管
脚属于最少的一类，总共才 5端，外型如同塑封大功率管，这就给
使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V， 负载电阻为 4Ω
时输出 14 瓦功率 （失 真度≤0．5％） ；在电源电压 ±16V，负载
电阻为 4Ω时输出 18 瓦功率（失真度≤0．5％） 。该电路由于价廉
质优，使用方便，并 正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高
保真立体声设备 中。该电路可供低频课程设计选用。
最终，我们选择的原理图为，TDA2030a BTL功放电路图。
二 仿真软件介绍
2.1 仿真软件概况
Proteus软件是英国Lab center electronics公司出版的EDA工具软
件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具
有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它
是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚
起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单
片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA
工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协
同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设
计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型
仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、
PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，
2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列
处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编
2.2 仿真软件的优点及应用范围 智能原理图设计
丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件；
智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；
智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大
缩短绘图时间；
支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；
可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的
BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
完善的电路仿真功能
ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟
电路的混合仿真；
超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的
SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真
器件，还可导入第三方发布的仿真器件；
多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频
（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支
持文件形式的信号输入；
丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、
逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、
译器。
数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试
器、I2C调试器等；
生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜
色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）
的使用可以使仿真更加直观、生动；
高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电
路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪
声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析；
单片机协同仿真功能
支持主流的CPU类型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、
PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、
MSP430等，CPU类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持
CORTEX、DSP处理器；
支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点
阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232
虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）
还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信；
实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、
SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、
CCP/ECCP仿真；
编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，
内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环
境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和
调试；
实用的PCB设计平台
原理图到PCB的快速通道： 原理图设计完成后，一键便可进入
ARES的PCB设计环境，实现从概念到产品的完整设计；
先进的自动布局/布线功能：支持器件的自动/人工布局；支持
无网格自动布线或人工布线；支持引脚交换/门交换功能使PCB设计
更为合理；
完整的PCB设计功能：最多可设计16个铜箔层，2个丝印层，
4个机械层（含板边），灵活的布线策略供用户设置，自动设计规
则检查，3D 可视化预览；
多种输出格式的支持：可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的
导入或导出，便利与其它PCB设计工具的互转（如protel）和PCB
板的设计和加工。
资源丰富
1．Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流
和直流等数千种元器件，有30多个元件库。
2．Proteus可提供的仿真仪表资源 ：示波器、逻辑分析仪、虚
拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直
流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随
意的调用。
3．除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功
能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其
作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参
数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减
少了仪器对测量结果的影响。
4．Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试
信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
电路仿真
PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。
PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机
实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效
果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。它的元器件、连接线
路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了
传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路
检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于
PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电
路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪
器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要
的前期设计手段。它具有设计灵活，结果、过程的统一的特点。可
使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。
相信在单片机开发应用中PROTEUS也能茯得愈来愈广泛的应用。
实践证明，在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际
制作，能极大提高单片机系统设计效率。因此，Proteus 有较高的推
广利用价值。
2.3 仿真软件版本
Proteus 7.9
三 电路原理图
3.1 工作原理论述
工作原理: 用两块 TDA2030 组成如图 1 所示的 BTL 功放电路，
馈入同相输 入端①脚，交流闭环增益为 KVC①＝1＋R3 / R2≈R3 /
R2≈30dB。
TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号 Vin 通过交流耦合电容 C1
R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。
TDA2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由 TDA 2030（1）
输出端的 U01 经 R5、R7 分压器衰减后取得的，并经电容 C6 后馈
给反相输入端②脚，它的交流闭环 增益 KVC②＝R9 /
R7//R5≈R9/R7≈30dB。 由 R9＝R5，所以 TDA 2030（1）与 TDA
2030（2）的两个输出信号 U01 和 U02 应 该是幅度相等相位相反
的， 即： U01≈Uin·R3 / R2
U02≈－U01·R9 / R5
∵ R9＝R5
∴ U02 ＝－U01
因此在扬声器上得到的交流电压为：
︱UY︱=UO1-(-UO2)=2UO1
扬声器得到的功率为：PY=UY2／RL=(2U01)2/RL=4(UO1)2/RL
3.2 理论分析
R11为变阻器，用来控制扬声器上的端电压。 C1 起到隔直传交的
作用。 C3，C3 和 C2，C6 分别是用来作为退耦电容。 C8,R8 和
C9,R9 是作为消除喇叭网络和 TDA 网络之间的影响的。 R3,R4,C4
和 R5,R6,C5 是分别为 TDA2030A（1） （2）的反馈网络。 R1，
R2 是起到对称作用。
四 仿真部分
下图为接入交流电源后的测试图形，偏置电源用±12 伏。
4.1 仿真曲线分析
第一次：输入电压时 1V 的交流电，1KHZ。失真严重。分析为输入
电压太大。
于是继续调节，不断减小电压值，当输入电压为 0.3V，1KHZ 时：
输出曲线不再失真，而功率值也达到了要求的 10W 值。于是确实输
入电压。 从图中也可以看出，输入波形相对于输出其峰值微不可见，
可见放大倍数之大。
下面是输入 20HZ 交流电时的波形图：
下面是输入 20KHZ 交流电时的波形图：
4.2 仿真分析结论
从仿真可以看出，该电路图的设计是成功的，达到了设计要求，输
入交流电压为 0.3伏时，可以是功率最大达到 24W。
5 实物
5.1 元件清单：
该电路的元件清单为： 极性电容：2.2UF X1 22UF X2 100UF X2
无极性电容：0.1UF X2 0.22UF X2
电阻：1Ω X2 680ΩX2 22KΩX5
可变电阻：50KΩ X1 扬声器：8ΩX1
六.参考文献
参考文献