2019简易电子琴设计报告

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1、简易电子琴设计报告　　电子技术课程设计报告　　学　　院：电气与电子工程学院专业班级：　　电信　　班　　学生姓名：　　指导教师：　　完成时间：　　20XX.7.4　　成　　绩：　　　　评阅意见：　　评阅教师　　日期　　　　一.设计要求　　本设计是基于学校实验室的环境，根据实验室提供的实验条件来完成设计任务，设计一个简易电子琴。．按下不同琴键即改变RC值，能发出C调的八个基本音阶，采用运算放大器构成振荡电路，用集成功放电路输出。．选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数并记录对　　应不同音阶时的电路参数值、元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原

2、理。　　．连接安装调试电路。．写出设计总结报告。　　二.设计条件　　实验室为该设计提供的仪器设备和主要元器件如下：　　电脑模拟、数字电子技术实验箱　　一台集成运算放大器实验插板　　两块直流稳压电源　　一台数字万用表　　一块主要元器件　　运放μA741、电阻、电容、导线等　　电脑模拟、数字电子技术实验箱上有喇叭、三极管以及芯片的插座；集成运算放大器实验插板上有不同参数值的电阻和电容，可任意选用。　　三.设计的作用、目的　　1.学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。培养创新能力和创新思维。　　锻炼学生自学软件的能力，通过查阅手册和文献资料，培养独立分析问题和解决问

3、题的能力。　　2.培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事　　1　　求是的科学态度和勇于探索的创新精神。　　3.通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资　　料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。4.掌握电子电路的一般设计方法，了解电子产品研制开发过程，巩固、　　深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。5.为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。　　四.设计的具体实现　　1．系统概述　　本课程设计采用模拟电路中的RC正弦振荡原理。设计出的电子琴音阶频率满足国际标准，La调频率满足国际标准

4、音C调频率440Hz。模拟电路中的RC正弦波振荡电路具有一定的选频特性，乐声中的各音阶频率也是以固定的声音频率为机理的。　　简易电子琴是RC选频网络、集成运算放大器、功率放大电路组成。其框图如图下所示：　　RC选频电　　路　　集成运放电路电源其核心是集成运算放大器构成RC正弦波振荡器，实验板上提供了8个音节电阻和电容(C串=C并=μf固定)构成RC串并联选频网络,分别取不同的电阻值使振荡器产生八个音阶信号。最后，通过扬声器发出乐音。　　2．单元电路设计(仿真)与分析　　(1)八个音阶的频率　　设计电子琴，就要进行八个音阶的调试。查阅资料得知C调各音的振荡频率如

5、下表。　　2　　C调1234567if/Hz264297330352396440495528表一　　(2)振荡电路的选择与设计　　接着我们选择振荡电路，于RC振荡电路，一般用来产生1HZ~1MHZ范围内的低频信号；而LC振荡电路一般用来产生1MHZ以上的高频信号，上表我们可以知道选择RC振荡电路。其基本电路为RC文氏电桥振荡电路,如下图所示：　　图1　　原理如下：当f=f0=1／2πRC时Uo与Ui同相，并且

6、F

7、=Ui／Uo=1／3。而同相比例运算电路的电压放大倍数为

8、Au

9、=Ui／Uo=1+Rf／R1，可见。Rf=2R1时

10、Au

11、=3，

12、AuF

13、=1。Uo

14、与Ui同相，也就是电路具有正反馈。起振时

15、AuF

16、﹥1，

17、Au

18、﹥3.随着振荡幅度的增大，

19、Au

20、能自动减小，直到满足

21、Au

22、=3或

23、AuF

24、=1时，振幅达到稳定，以后可以自动稳幅。决定用RC振荡电路后就可以根据其选频特性画出振荡部分的电路图，如下图：　　3　　图2　　(3)八个电阻的选择　　知道了电容值通过公式f=f0=1／2πRC结合表一，即可计算出八个音阶对应的电阻值，分别为R6=Ω，R7=KΩ，R8=KΩ，R9=Ω，R10=KΩ，R11=Ω，R12=KΩ，R13=KΩ，通过值选择电阻器件。设计中所用电阻的实际阻值为R6=Ω，R7=KΩ，R8=KΩ，R9

25、=Ω，R10=Ω，R11=Ω，R12=Ω，R13=KΩ。　　(4)稳幅方式的选择　　不光要使电路能够振荡，还要考虑稳幅。稳幅的方式有好几种，比如R2用热敏电阻代替，或者利用JFET工作在可变电阻区，而本次试验我们选择的是采用两个二极管进行稳幅，如上图，原理是当U1幅值很小时，两个二极管相当于开路，则R2，两个二极管的电阻为R2的大小，Av﹥3，有利于起振，而当U1幅值较大时，两个二极管有一个导通，总的电阻变小，Av变小，U1幅值达到稳定。　　(5)功率放大电路的设计　　4　　电子技术课程设计报告　　学　　院：电气与电子工程学院专业班级：　　电信　　班　　学生姓

26、名：　　指导教师：　　完成时间：　　2