课程设计报告书之简易电子琴的设计

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1、南昌航空大学课程设计报告书课题：八音阶简易电子琴设计学院：测试与光电工程专业：生物医学工程班级：140841班指导老师：艾信友姓名：李长海学号：14084108日期：年月日14目录前言------------------------------------------------------------3设计任务及要求--------------------------------------------4方案的选择与论证-----------------------------------------5原理框图及元器件选择--------------------------------

2、---9仿真图-------------------------------------------------------10电路的焊接调试-------------------------------------------13收获与体会及参考文献----------------------------------1414前言电子琴作为一种乐器，对丰富人们的日常生活其着一定的作用，使人们的生活更加丰富多彩，对于缓解人们的紧张情绪，陶冶人们的情操等方面，作用自是不言而喻的。电子琴结构简单，声源是利用文氏电桥RC震荡电路产生的自激震荡，并通过LM380音频功率放大器进行功率放大，驱动扬声

3、器发出声音，由于一首音乐是由不同音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，所以在整个设计过程中，利用RC串并联选频网络来选取对应的频率，并通过8个按钮开关来实现音乐的演奏。掌握最基本的简易电子琴的工作原理，有利于将来研究更高级的乐器，甚至前沿的电子技术，提高现代电子产品水平，更好的服务于社会，有着广大的发展前景和用途。14设计任务和要求设计的任务和要求是：1》设计一个简易电子琴，产生E调8个音阶的震荡频率，对应1，2,3,4,5,6,7,0这8个音调，其频率分别为1:261.6HZ，2:293.6HZ，3:329.6HZ，4:349.2HZ，5:392.0HZ，6:440.0HZ，7:49

4、3.9HZ，0:523.0HZ。2》利用集成功放放大该信号，驱动扬声器。3》通过RC选频网络来选取对应的频率，生成不同的频率声音。14方案的选择与论证方案一：用两个三极管组成多谐振荡器，用它来发出所要音频的频率，最后连接到扬声器组成基本电路。此方案虽然可行，但是扬声器的声音不大，效果不是很真实，所以不采用此方案。图--仿真电路图（一）该种方案的频率计算公式是：f=1/0.639[(R1+Rx)*C1+(R2+Rx)*C2].14方案二：用RC串并联选频网络作主震荡电路和LM380芯片作功放完成，通过RC回路中不同的电阻值可得到想要的频率。图——仿真电路图（2）方案的分析与论证通过方案1与

5、方案2的multisim仿真结果证明，用方案2的方法制作电子琴结构简单，而且成本低廉，符合C调基准音标准。此外，RC串并联振荡器调节方便，调节范围也较宽。综上所述，选择方案二更佳。14方案二参数计算：取R9=200Ω，C=C1=C2=0.33uf，R12/R11是放大一定的倍数，只要选取合理即可，我选取R12=5.5k，R11=3.5k根据RC串并联的频率计算公式f=12ΠCR9Rx算得各音调对应的阻值为：元件/RxR8R7R6R5R4R3R2R1阻值/kΩ12.810.88.87.66.55.34.253.8频率/HZ261.6293.6329.6349.6392.0440.0493.

6、9523.0主震荡回路：图——14音频功放回路：图——音频功放外部管脚接线图注：功放芯片选择LM380，也可选择LM386的一些常用音频功放芯片，但在连接时应注意其管脚的接法。multisim仿真时扬声器用蜂鸣器代替。14喇叭音频功放运算放大RC选频网络原理框图一二三四说明一：选出所需的频率二：构成一般负反馈回路，放大一定的倍数三：放大音频信号四：驱动扬声器发出声音元器件选择该设计用到两块主要的芯片，一个是运放741，另一个是音频功放LM380，选择8管脚的，扬声器选择2W，8Ω的，其耐压值为4V，电位器适中即可，用于调节音量的大小。其他的电阻和电容按照规格即可。14仿真图“1”音调“2

7、”音调“3”音调14“4”音调“5音调”“6”音调14“7音调”“0”音调由仿真图知，音调越高，波形越密，周期越短，正好符合E调八音阶规律。14电路的焊接调试电路图仿真没问题，花了两天的时间按照电路图焊接板子及调试完成，在调试过程中，遇到以下几个问题：1>接上电源，电路无响应，喇叭不发出声音；解决措施：认真检查电路，发现运放741的同相和反相输入端接反了；2>进一步改进之后，接上正负12V电源，电路工作，但是芯片和喇叭异常的发烫，声