模电课程设计简易电子琴

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1、徐州JL徨f院数理学院简易电子琴电路的设计（模拟电路课程设计）专业应用物理学（智能化测试技术）12测试20120405142仲于学生姓名指导教师设计时间张文婷2014年6月17日教师评分2014年6月17日目录目录2第一章摘要3第二章设计方案32.1设计目的32.2设计要求及主要技术指标4第三章电路原理图63.1电路仿真图6第四章元件清单64.1元件表格64.2元件说明7第五章设计过程85.1电路系统85.2参数推导95.3仿真参数和仿真电路10第六章焊接过程与调试15第七章心得体会16第八章参考文献17第一章摘要于固定

2、的简单功能的实现，模拟电路具有结构简单，实现方便，成本低廉的优点。在这方而，模拟电路得到广泛的应用。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。本课程设计以制作一个简易电子琴为最终结果，主要以硬件测试为主。首先进行电路分析，设计电路图，其次考虑所有可能出现的问题，完善电路图，再选择合适的器件，最后按照电路图线路搭试，调试测试，直至达到理想的目标。第二章设计方案2.1、巩固所学的相关理论知识；通过设计了解如何运用电子技术来实现温度测量和控制任务；(2)实践所掌握的电子制

3、作技能；(3)会运用multisiml具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试，进一步完善理论设计；(4)通过查阅手册和文献资料，熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用元器件的原则；(5)掌握模拟电路的安装、测量与调试的基木技能，熟悉电子仪器的正确使用方法，能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题；(6)学会撰写课程设计报告；(7)培养实事求是，严谨的工作态度和严肃的工作作风；(8)完成一个实际的电子产品；进一步提高分析问题、解决问题的能力。2.2＞基本乐理知识咅调主要由声咅的频率决定，

4、乐咅(复咅)的咅调更复杂些，一般可认为主要由基咅的频率来决定。也即一定频率的声咅对应特定的乐咅。在以C调为基准咅的八度咅阶中，所对应的频率如表1所示。如果能够通过某种电路结构产生特定频率的波形信号，再通过扬声器转换为声咅信号，就能制作出简易的乐咅发生器,再结合电子琴的一般结构，就可实现电子琴的制作了。表1八个基本咅阶在c调吋所对应的频率C调1234567•1/o/Hz2642973303523964404955282.3.设计原理RC桥式振荡电路如图IT所不。图1-1RC桥式振荡电路2.3.1、RC串并联选频网络RC桥式

5、振荡电路可以选岀特定频率的信号。具体实现过程的关键是RC串并联选频网络，其理论推导如下：尺G串联谐振：Z,=/?,+!心庞J(1)EG并联谐振:乙=1+鳥花(2)可得选频特性:UZj+z2R.Ar1+ja>R2C2R、+——+j(vCl1+jcdR2C2(1+等++H69尺C?cdR2C})(3)取R=R2=R,C1=C2=C,令5=丄RCF=3+j(eco0)co5取R=R2=R,C1=C2=C,令5=丄RCF=3+j(eco0)co5得RC串并联电路的幅频特性为:(4)相频特性为:(5)F=—最大，冷=0。3即当

6、fO=l/(2JiRC)时，输岀电压的幅值最大，并且输岀电压是输入电压的1/3,同时输出电压与输出电压同相。通过该RC串并联选频网络，可以选出频率稳定的正弦波信号，也可通过改变R,C的取值，选出不同频率的信号。2.3.2、振荡条件图2所示为含外加信号的正弦波振荡电路，其中A,F分别为放大器回路和反馈网络的放大系数。图2中若去掉Xi,由于反馈信号的补偿作用，仍有信号输出，如图3所示Xf=Xi,可得自激振荡电路。自激振荡必须满足以下条件：振幅条件:A^F=(6)相位条件：(pA+(pB=2n7V,n^Z(7)2.3.3

7、、起振条件自激振荡的初始信号一般较小，为了得到较大强度的稳定波形，起振条件需满足

8、A-F

9、>1O在输出稳定频率的波形前，信号经过了选频和放大两个阶段。具体来说，是对于选定的频率进行不断放大，非选定频率的信号进行不断衰减，结果就是得到特定频率的稳定波形。2.4、设计方案的确定根据上节分析，通过RC自激振荡电路产生正弦波来驱动喇叭发出声咅，改变选频网络中R和C的值，即可改变正弦波的频率，从而使喇叭发出不同频率的声音。要求确定设计原理图，使其能够发出八个不同频率的声音(即通过改变选频网络的R和C的值，产生八种不同的振荡频率)。

10、该电路应包括集成运放，RC正反馈自激振荡电路(其屮包括克产生八种不同振荡频率的选频网络)，负反馈稳幅电路以及驱动集成运放工作的电源电路。第三章电路原理图电路仿真图如下：SPEAKER第四章：元件清单4.1x如表为课设选取原件列表表6・1课设选取原件列表元件名称与规格数量LM324N1个LM386N1个8Q、0.25W