模电课程设计简易电子琴电子琴.docx

1、模电课程设计简易电子琴电子琴 模拟电子电路课程设计说明书题目名称： 姓 名： 班 级： 学 号： 日 期： 模拟电子电路课程设计任务书适用专业：测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及其自动化设计周期：一周一、设计题目：简易电子琴的设计（一）二、设计目的1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。2、学习音频集成功率放大器的应用。3、学习音频产生电路的应用及设计方法以及主要电路指标的测试方法。三、设计要求及主要电路指标设计要求：通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计，按下不同琴键改变 RC值，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音调，从而达到电子琴固有的基本功能。1

2、、方案论证，确定总体电路原理方框图。2、单元电路设计，元器件选择。3、仿真调试及测量结果。主要电路指标1、产生C调八个基本音阶的频率音阶唱名（C调）1234567if0/Hz（理论）2642973303523964404955282、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率，与基本音阶的频率进行比较。3、要求集成音频功放的内置电压增益为20倍以上。四、仿真需要的主要电子元器件1、运算放大电路（如LM324） 2、集成功放（如LM386）3、喇叭 4、二极管、电阻器、电容器等五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。1、对所测结果（如：音频频率值，出电压放大倍数等）进行全面分析，总结理论

3、与实际间的误差。2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。3、给出完整的电路仿真图。4、体会与收获。六、参考文献1.彭介华电子电路课程设计指导北京：高等教育出版社，20052.陈大钦主编电子电路基础实验电子电路实验设计仿真北京：高等教育出版社，20003.高吉祥主编电子电路基础实验与课程设计北京：电子工业出版社，20024郑步生. Multisim2001电路设计及仿真入门与应用.电子工业出版社.200256一、设计目的1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件构成、原理及设计方法。2、学习音频集成功率放大器的应用。3、学习音频产生电路的应用及设计方法以及主要电路指标的测试方法。4、熟悉模拟元件的

4、选择、使用方法。二、方案论证，比较与设计21、系统方案选择题目所要求的简易电子琴核心在于产生不同音阶的频率，而产生频率的方式众多，列举如下几种：方案1： 单片机电子琴可以利用单片机内部的定时器能方便的产生不同的频率，来制作电子琴。也可以利用8255芯片来作为外部定时器做分频器使用。方案2:555定时器电子琴555定时器可以构成单稳态触发器，而单稳态触发器仅有一个稳态，故可以通过改变其暂态在一个周期内的时间长度以得到不同的频率，来构建电子琴系统。方案3：RC振荡电路构成的电子琴RC 振荡电路构成文氏电桥振荡电路，通过改变电阻或电容的值，可以得到不同的振荡频率，从而可以构建八音阶的电子琴系统。以上

5、方案设计起来均比较容易，由于构建一个这样的简易电子琴，可以利用很少的资源便能实现，在这里便选择了其中的RC振荡电路来进行设计。2.2、课程设计思路简易电子琴的设计思路主要是根据参考文献基于RC正弦振荡电路的电子琴和所学课本设计的。在原电路的基础上，根据自己所学的知识，利用RC桥式振荡电路设计了电子琴电路的输入部分及电压放大部分，我设计的电子琴有七个基本的音阶，因此就有七个同电容不同电阻的选频网络，再经过简化就形成了最后的输入部分。由于电压放大过大，为了使电路输出效果更好，中间又加了一个电压跟随器作为缓冲器。而电路的功率放大部分是根据甲乙类双电源互补对称电路设计的，为了使输出功率可调节，又对甲乙

6、类双电源互补对称电路进行改进，减小了负载的阻值，把两端的电阻换成了可调电阻。输出部分连接的是示波器，看示波器是否输出失真度3，利于振荡电路起振，当幅值较大时，二极管两端的压降致使其导通，从而R2短路，Rf=1.5,Av变小，使幅值达到稳定。4.5、功率放大与输出部分图表 3五、系统测试与分析5.1振荡电路的起振及平衡如下为接通电路后，未达到起振时的示波器的输出波形：振荡电路的输出波形：图表 4下图为集成功放端输出波形：图表 5如下为刚达到达到起振和起振后的示波器的输出波形：振荡电路的输出波形：图表 6下图为集成功放端输出波形：图表 7当R9继续增大时，输出波形会失真，如下图所示：振荡电路的输出

7、波形：图表 8集成功放端输出波形：图表 95.2 输出频率的测试当按下第三个按键时，频率计显示如下：图表 10依次测试，下为在各音阶，测得的其实际频率与理论的比较（C 调）。1234567iFo264297330352396440495528F（实际）264.2296.7327351397436492527由表知，音阶基本满足理论值，误差不大。误差的原 因可能是电阻的选择问题，因为没有和理论值一模一样的电阻，选择的是最接近的电阻，导致存在一定的误差。5.3 输出功率的测试：电压表的显示结果为：图表 11满足集成音频功放的内置电压增益为20倍以上。功率计的显示结果为： 图表12六、总结一周的课程

8、设计终于结束了，从中我学到了很多。 通过这一周的课设，我学到了更多模拟电子技术方面的知识，所学的课本知识也更加扎实。除此之外，我也体会到了自己所学课程的趣味性。在做课程设计之前，我先查阅了与题目有关的一些资料，了解相关的知识。然后以课本为主，根据所学的基本知识，再加上老师所讲的一些基本方法、步骤，对自己的题目有了一个大致的构思。在课程设计期间，我会找老师问，或与同学交流，而在交流的同时我又会学到很多，正是因为这样，我才完成了电路的设计。同时我也明白了在做事时，不能仅仅靠自己的力量，而是要与周围的同学互相帮助，共同完成。一个人的力量是有限的，众人拾柴火焰高，对自己不会的问题要不耻下问，虚心请教，

9、这样才能使自己的设计更完整、更全面。总之，对我而言，这周虽然很累，但我过得很充实。在这期间，我体会到了学习的快乐，明白了很多做人做事的道理。这对我来说将会是我人生中很宝贵的经验。同时我也会更加努力，争取在期末取得好成绩。致谢一周的课程设计已经结束。能在短短一周的时间内设计出简易电子琴的电路图，让我学到了很多东西，我要感谢大家对我的帮助与支持。首先要感谢海瑛老师对我的帮助与支持，在设计过程中遇到困难时，在仿真过程中不知道该如何使用软件时，每次找老师时，老师都会耐心地给我们解答，并帮助我们、引导我们更好的设计电路。正是由于老师的帮助。我才能很快的完成设计电路并仿真成功，同时也让我对课本的知识有了更深的理解，在此表示对老师诚挚的谢意，谢谢海老师对我的帮助。另外，在此我对所有在设计期间帮助过我的人表示感谢！