簡易電子琴模擬電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 摘要隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，音樂已成為我們生活中很重要的一部分，電子琴則是一種很常見的鍵盤樂器，是現(xiàn)代電子科技和音樂結(jié)合的產(chǎn)物。在各個(gè)領(lǐng)域扮演很重要的角色，早已融入現(xiàn)代人們的日常生活中，成為不可替代的一部分。簡易電子琴主要是由8個(gè)按鍵控制，根據(jù)固定電阻的不同，從而產(chǎn)生不同的振蕩頻率，并且將信號(hào)放大后由揚(yáng)聲器輸出聲音。為了能得到頻率不同的波，波形產(chǎn)生部分首先使用了NE555芯片，從而得到振蕩的正弦波；將信號(hào)傳給LM386進(jìn)行功率放大，使揚(yáng)聲器發(fā)出相應(yīng)的音階。分塊調(diào)試測試電子琴，先是震蕩電路的線路測試，再是功率放大電路的測試。經(jīng)過調(diào)試之后，焊接而成的作品能產(chǎn)生8個(gè)音調(diào)的不同振蕩頻率的音階。關(guān)鍵詞：N

2、E555 LM386 頻率 電子琴目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)- 2 - 1.1設(shè)計(jì)要求- 2 -1.2設(shè)計(jì)目的- 2-1.3總體思想構(gòu)圖- 2-第二章 系統(tǒng)組成及工作原理- 6 -2.1 NE555簡介- 6 -2.2邏輯符號(hào)- 7 -2.3 NE555內(nèi)部原理圖- 8-2.4邏輯功能- 9-555定時(shí)器邏輯功能- 9 -2.5 LM386芯片介紹- 11 -2.5.1 外形、管腳排列及內(nèi)電路- 11-2.5.2 LM386主要性能指標(biāo)- 12 -2.6 簡易電子琴系統(tǒng)組成- 13 -2.6.1 按鍵模塊- 13 -2.6.2音調(diào)發(fā)生模塊- 13 -2.6.3音響模塊- 13 -2.7 簡易電子琴的

3、工作原理- 13 -第三章 模塊定路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算- 15 -3.1波形發(fā)生部分- 15 -3.2功率放大部分- 15 -第四章 系統(tǒng)調(diào)試- 18 -4.1 調(diào)試步驟- 18 -4.2 調(diào)試過程- 18 -4.3 調(diào)試結(jié)論- 19-參考文獻(xiàn)- 20 -附錄- 21 -附錄一:元器件清單- 21 -附錄二 電路仿真- 23 -附錄三 制作作品原圖- 27 - 2 -前言 現(xiàn)在是信息高速發(fā)達(dá)的時(shí)代，了解一定的電子產(chǎn)品是相當(dāng)必要的。電子琴作為其中的一個(gè)典型代表，引領(lǐng)著許多孩子進(jìn)入音樂的殿堂。因此，我們選擇了簡易電子琴這個(gè)題目來制作，因?yàn)樗粌H能夠提高我的實(shí)踐動(dòng)手能力，還與實(shí)際生活有著緊密地聯(lián)系。 模

4、擬電路是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，而此次課程設(shè)計(jì)依據(jù)的理論基礎(chǔ)是模擬電路的相關(guān)知識(shí)。主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。鍛煉學(xué)生自學(xué)軟件的能力和分析并解決問題的能力。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程制圖、查閱設(shè)計(jì)資料、計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面能力的訓(xùn)練和提高。鞏固、深化和拓展學(xué)生的理論知識(shí)與初步的專業(yè)技能。在模擬電子課程設(shè)計(jì)的過程中，系統(tǒng)的概念十分重要。基本方法除了實(shí)驗(yàn)課中要求掌握的功能測試、故障排除等各種一般方法以外，要特別注重使用“電路拼裝”的方法。課程設(shè)計(jì)的一般步驟如下：（1）選擇一個(gè)課題；（2）查閱有關(guān)資料；（3

5、）進(jìn)行可行性論證；（4）通過設(shè)計(jì)方案的比較，定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；（5）分解為多個(gè)模塊；（6）分別設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊電路，并完成調(diào)試；（7）組裝成完整的數(shù)字系統(tǒng)；（8）編寫設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試報(bào)告。第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)要求1產(chǎn)生e調(diào)8個(gè)音階的振蕩頻率，它分別由1、2、3、4、5、6、7、0號(hào)數(shù)字鍵控制。其頻率分別為： 1.261.6 2：293.6 3：329.6 4：349.2 5：392.0 6：440.0 7：493.9 0：523 。如表1.1表1.1 音階頻率對應(yīng)圖音階1234567i頻率(Hz)261.6293.7329.6349.2392.0440493.9523.32.利用集成功

6、放放大該信號(hào)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。3.設(shè)計(jì)一聲調(diào)調(diào)節(jié)電路改變生成聲音的頻率。1.2設(shè)計(jì)目的1.熟悉NE555和LM386等相關(guān)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，合理運(yùn)用其內(nèi)部及其功能，完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作。2.學(xué)會(huì)使用電路仿真軟件如：Mutisim。3.能夠?qū)﹄娮与娐?、印刷電路板、電子元器件等一些相關(guān)與電子和焊接等方面的知識(shí)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，并獨(dú)立對其進(jìn)行測試與檢查。4.這次試驗(yàn)對焊接技術(shù)、排錯(cuò)調(diào)試、以及相關(guān)設(shè)備的使用等方面的得到了比較全面的鍛煉和提高。并進(jìn)一步鞏固了在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。1.3總體思想構(gòu)圖 如圖1.1,首先從輸入按鈕開關(guān)開始，然后通過頻率發(fā)生器根據(jù)不同值的固定電阻產(chǎn)生不同頻率，然后通過功率放大器放

7、大，最后由揚(yáng)聲器表現(xiàn)出來。圖1.1 總體思想構(gòu)圖【模塊功能】該電路包括按鈕開關(guān)，定值電阻，555振蕩器和揚(yáng)聲器三部分組成，1輸入端： 由八個(gè)按鈕開關(guān)與各自的定值電阻串聯(lián)在并聯(lián)組成輸入端2頻率產(chǎn)生端： 根據(jù)定值電阻的不同輸入，由555產(chǎn)生不同的信號(hào)頻率3揚(yáng)聲器端口: 接受信號(hào)頻率發(fā)出特定的頻率【設(shè)計(jì)方案一】555定時(shí)器 本實(shí)驗(yàn)采用兩個(gè)555集成定時(shí)器組成簡易電子琴。整個(gè)電路由主振蕩器，顫音振蕩器，揚(yáng)聲器和琴鍵按鈕等部分組成。主振蕩器由555定時(shí)器，8個(gè)琴鍵按鈕S0S7，外接電容C1、C2，外接電阻R以及R0R7等元件組成，顫音振蕩器由555定時(shí)器，電容C等元件組成，顫音振蕩器振蕩頻率較低為64H

8、z，若將其輸出電壓U連接到主振蕩器555定時(shí)器復(fù)位端4，則主振蕩器輸出端出現(xiàn)顫音。按圖接線后閉合不同開關(guān)即可令喇叭發(fā)出不同頻率的聲響，從而模擬出電子琴的工作。【設(shè)計(jì)方案二】LM324振蕩由RC選頻網(wǎng)絡(luò)、集成運(yùn)算放大器、信號(hào)發(fā)生器組成。其原理圖如1.2所示。圖1.2 LM324振蕩思路圖電阻、電容等組成RC橋式正弦波振蕩電路，選用8個(gè)電阻和電容構(gòu)成RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò),分別取不同的電阻值（通過琴鍵開關(guān)接通RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的8對電阻）使振蕩器產(chǎn)生八個(gè)音階信號(hào)。通過運(yùn)算放大電路的放大最后，通過揚(yáng)聲器發(fā)出樂音。 8個(gè)開關(guān)對應(yīng)著電子琴8個(gè)音階琴鍵，使用時(shí)閉合不同的開關(guān)選擇不同電阻的大小，再通過RC振蕩電路，

9、可以發(fā)出不同的聲音。【設(shè)計(jì)方案三】由兩個(gè)555芯片以及其他元件組成的簡易電子琴電路如圖1.3：圖1.3 簡易電子琴仿真電路該方案是用兩個(gè)555芯片組成。主要核心是555芯片，前一個(gè)555芯片是用來產(chǎn)生振蕩信號(hào)，接入不同阻值的電阻Rw*產(chǎn)生不同的音階頻率信號(hào)，發(fā)出鋸齒波形。然后通過第二個(gè)555芯片，該555芯片接成施密特觸發(fā)器，用來將鋸齒波形轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲úㄐ?，從而得?、2、3、4、5、6、7、0八個(gè)音頻音階所對應(yīng)的頻率，再經(jīng)LM386集成功率放大器將信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出對應(yīng)的音頻音階 。 最終選擇方案：方案一原因用555定時(shí)器比LM324方便簡潔，而且在實(shí)際仿真過程中，LM324方案未能成功

10、，故為保險(xiǎn)起見選擇了555定時(shí)器，方案三中電路雖然簡單，但是經(jīng)過實(shí)踐，得到的聲音很小，得到的音階不是很準(zhǔn)，不能很好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果，所以此方案也不用。方案一的電路相對二者比較合理，選擇的元器件也不多，由于電路比較簡單，得到的音階準(zhǔn)，聲音較大，符合設(shè)計(jì)的要求，所以選用的是此方案。第二章 系統(tǒng)組成及工作原理2.1 NE555簡介多諧振蕩器是能產(chǎn)生矩形波的一種自激振蕩器電路，由于矩形波中除基波外還含有豐富的高次諧波，故稱為多諧振蕩器。多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，在自身因素的作用下，電路就在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之 間來回轉(zhuǎn)換，故又稱它為無穩(wěn)態(tài)電路。由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖2.1（a）所示，R1

11、，R2和C是外接定時(shí)元件，電路中將高電平觸發(fā)端（6腳） 和低電平觸發(fā)端（2腳）并接后接到R2和C的連接處，將放電端（7腳）接到R1，R2的連接處。由于接通電源瞬間，電容C來不及充電，電容器兩端電壓uc為低電平，小于（1/3）Vcc，故高電平觸發(fā) 端與低電平觸發(fā)端均為低電平，輸出uo為高電平，放電管VT截止。這時(shí)，電源經(jīng)R1，R2對電容C充電，使 電壓uc按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)uc上升到（2/3）Vcc時(shí)，輸出uo為低電平，放電管VT導(dǎo)通，把uc從（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc這段時(shí)間內(nèi)電路的狀態(tài)稱為第一暫穩(wěn)態(tài)，其維持時(shí)間TPH的長短與電容的充電時(shí)間有關(guān) 。充電時(shí)間常數(shù)T充=（R1R2）C

12、。由于放電管VT導(dǎo)通，電容C通過電阻R2和放電管放電，電路進(jìn)人第二暫穩(wěn)態(tài).其維持時(shí)間TPL的長短與電 容的放電時(shí)間有關(guān)，放電時(shí)間常數(shù)T放R2C0隨著C的放電，uc下降，當(dāng)uc下降到（1/3）Vcc時(shí)，輸出uo。 為高電平，放電管VT截止，Vcc再次對電容c充電，電路又翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)。不難理解，接通電源后，電 路就在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間來回翻轉(zhuǎn)，則輸出可得矩形波。電路一旦起振后，uc電壓總是在（1/32/3）Vcc 之間變化。圖2.1（b）所示為工作波形。圖2.1 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路及工作波形集成555定時(shí)器有雙極性型和CMOS型兩種產(chǎn)品。一般雙極性型產(chǎn)品型號(hào)的最后三位數(shù)都是555，C

13、MOS型產(chǎn)品型號(hào)的最后四位數(shù)都是7555.它們的邏輯功能和外部引線排列完全相同。器件電源電壓推薦為4512V，最大輸出電流200mA以內(nèi)，并能與TTL、CMOS邏輯電平相兼容。2.2邏輯符號(hào)555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖及邏輯符號(hào)和管腳排列分別如圖2.2： （a） （b）（c）圖2.2 555定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖及邏輯符號(hào)和管腳2.3 NE555內(nèi)部原理圖圖2.3 555定時(shí)器的內(nèi)部原理圖Vi1（TH）：高電平觸發(fā)端，簡稱高觸發(fā)端，又稱閾值端，標(biāo)志為TH。Vi2（TR）：低電平觸發(fā)端，簡稱低觸發(fā)端，標(biāo)志為TR。VCO：控制電壓端。VO：輸出端。Dis：放電端。Rd：復(fù)位端。555定時(shí)器內(nèi)含一個(gè)由三

14、個(gè)阻值相同的電阻R組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生VCC和VCC兩個(gè)基準(zhǔn)電壓；兩個(gè)電壓比較器C1、C2；一個(gè)由與非門G1、G2組成的基本RS觸發(fā)器（低電平觸發(fā)）；放電三極管T和輸出反相緩沖器G3。Rd是復(fù)位端，低電平有效。復(fù)位后, 基本RS觸發(fā)器高端為1（高電平），經(jīng)反相緩沖器后，輸出為0（低電平）。2.4邏輯功能表2.1 555定時(shí)器邏輯功能RSTTHTROUT0XX01>2/3VCC>1/3VCC01<2/3VCC>1/3VCC不變1<2/3VCC<1/3VCC11>2/3VCC<1/3VCC1在555定時(shí)器的VCC端1/3和地之間加上電壓，并讓VCO懸

15、空，則比較器C1的同相輸入端接參考電壓1/3VCC，比較器C2反相輸入端接參考電壓2/3VCC ，為了學(xué)習(xí)方便，我們規(guī)定：當(dāng)TH端的電壓>1/3VCC時(shí)，寫為VTH=1，當(dāng)TH端的電壓<2/3VCC時(shí)，寫為VTH=0。當(dāng)TR端的電壓>2/3VCC時(shí)，寫為VTR=1，當(dāng)TR端的電壓<1/3VCC時(shí)，寫為VTR=0。 低觸發(fā)：當(dāng)輸入電壓Vi2<VCC2/3 且Vi1<1/3VCC時(shí)，VTR=0，VTH=0，比較器C2輸出為低電平，C1輸出為高電平，基本RS觸發(fā)器的輸入端TH=0、TR=1，經(jīng)輸出反相緩沖器后，VO1，T截止。這時(shí)稱555定時(shí)器“低觸發(fā)”； 保持：

16、若Vi2>1/3VCC 且Vi1<2/3VCC，則VTR=1，VTH=0，基本RS觸發(fā)器保持，VO和T狀態(tài)不變，這時(shí)稱555定時(shí)器“保持”。 高觸發(fā)：若Vi1>2/3VCC，則VTH=1，比較器C1輸出為低電平，無論C2輸出何種電平，基本RS觸發(fā)器,經(jīng)輸出反相緩沖器后，VO0；T導(dǎo)通。這時(shí)稱555定時(shí)器“高觸發(fā)”。 555定時(shí)器的“低觸發(fā)”、“高觸發(fā)”和“保持”三種基本狀態(tài)和進(jìn)入狀態(tài)的條件（即VTH、VTR的“0”、“1”）必須牢牢掌握。 VCO為控制電壓端，在VCO端加入電壓，可改變兩比較器C1、C2的參考電壓。正常工作時(shí)，要在VCO和地之間接001F（電容量標(biāo)記為103）

17、電容。放電管Tl的輸出端Dis為集電極開路輸出。原理圖如圖2.4圖2.4 555定時(shí)器原理圖IC555組成自激多諧振蕩器，在腳與電源之間加入一組音調(diào)電阻R1R8，即是一架玩具電子琴。未按琴鍵K1K5時(shí)，時(shí)基電路555不振蕩，揚(yáng)聲器不發(fā)聲；按下某一琴鍵時(shí)，揚(yáng)聲器依555的振蕩頻率，發(fā)出相應(yīng)的聲響。電阻R1R8的選擇調(diào)整方法，是用一只60100k的電位器，先接入電路，從高音（或低音）開始，轉(zhuǎn)動(dòng)電位器，使揚(yáng)聲器發(fā)出一個(gè)起始的標(biāo)準(zhǔn)音階，測出電位器的阻值，并換上相同阻值的固定電阻，這樣即可確定各音階所需的電阻阻值。多諧振蕩的頻率：f=1.43/(R+2R')C)這是個(gè)約等于,其中R指7管腳與電源

18、之間的電阻，R指7管腳與6管腳之間的電阻，C是2管腳與地之間的電容。實(shí)驗(yàn)中通過按鍵使R的阻值改變，從而改變振蕩頻率，揚(yáng)聲器就可與發(fā)出不同的聲音，如果R的阻值取得好，揚(yáng)聲器就可以發(fā)出類似電子琴的聲音了。仿真圖如圖2.5圖2.5 NE555振蕩仿真電路圖2.5 LM386芯片介紹 2.5.1 外形、管腳排列及內(nèi)電路 LM 386是一種低電壓通用型音頻集成功率放大器，廣泛應(yīng)用于收音機(jī)、對講機(jī)和信號(hào)發(fā)生器中； LM 386的外形與管腳圖如圖2.2所示，它采用8腳雙列直插式塑料封裝。 圖2.6 LM386外型與管腳引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為

19、電壓增益設(shè)定端；使用時(shí)在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10F。 2.5.2 LM386主要性能指標(biāo)LM386-4的電源電壓范圍為518v。當(dāng)電源電壓為6V時(shí)，靜態(tài)工作電流為4mA。當(dāng)Vcc=16V，RL=32時(shí)輸出功率為1W。、腳開路時(shí)帶寬300kHZ，總諧波失真為0.2%,輸入阻抗為50K。電壓增益為20-200dB；在1、8腳開路時(shí)，帶寬為300KHz；輸入阻抗為50K；音頻功率0.5W。1、 通過接在1腳、8腳間的電容（1腳接電容+極）來改變增益，斷開時(shí)增益為20dB。因此用不到大的增益，電容就不要接了，不光省了成本，還會(huì)帶來好處-噪音減少。2、選好調(diào)節(jié)音量的電位器。質(zhì)量太差的不要，阻

20、值不要太大，10K最合適，太大也會(huì)影響音質(zhì)。3、盡可能采用雙音頻輸入/輸出。好處是：“+”、“”輸出端可以很好地抵消共模信號(hào)，故能有效抑制共模噪聲。4、第7腳（BYPASS）的旁路電容不可少！實(shí)際應(yīng)用時(shí)，BYPASS端必須外接一個(gè)電解電容到地，起濾除噪聲的作用。工作穩(wěn)定后，該管腳電壓值約等于電源電壓的一半。增大這個(gè)電容的容值，減緩直流基準(zhǔn)電壓的上升、下降速度，有效抑制噪聲。在器件上電、掉電時(shí)的噪聲就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致。5、減少輸出耦合電容。此電容的作用有二：隔直+耦合。隔斷直流電壓，直流電壓過大有可能會(huì)損壞喇叭線圈；耦合音頻的交流信號(hào)。它與揚(yáng)聲器負(fù)載構(gòu)成了一階高通濾波器。減小該電容值

21、，可使噪聲能量沖擊的幅度變小、寬度變窄；太低還會(huì)使截止頻率（fc=1/(2*RL*Cout)）提高。分別測試，發(fā)現(xiàn)10uF/4.7uF最為合適，這是我的經(jīng)驗(yàn)值。6、電源的處理，也很關(guān)鍵。如果系統(tǒng)中有多組電源，太好了！由于電壓不同、負(fù)載不同以及并聯(lián)的去耦電容不同，每組電源的上升、下降時(shí)間必有差異。非?？尚械姆椒ǎ簩⑸想姟⒌綦姇r(shí)間短的電源放到+12V處，選擇上升相對較慢的電源作為LM386的Vs，但不要低于4V，效果確實(shí)不錯(cuò)！2.6 簡易電子琴系統(tǒng)組成2.6.1 按鍵模塊在電路板上安裝八個(gè)按鍵開關(guān)，分別接入對應(yīng)的電路中來控制輸出頻率。 2.6.2音調(diào)發(fā)生模塊由一個(gè)555芯片和幾個(gè)電容以及電阻組成多

22、諧振蕩器，經(jīng)過可調(diào)電阻輸出設(shè)計(jì)所需對應(yīng)的頻率。 2.6.3音響模塊由一個(gè)LM386芯片和一個(gè)喇叭組成音響，LM386將系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)放大，經(jīng)過喇叭發(fā)出聲音。2.7 簡易電子琴的工作原理主要用用一個(gè)555芯片和一個(gè)LM386集成功率放大器來實(shí)現(xiàn)此方案。通過555芯片產(chǎn)生振蕩頻率，發(fā)出信號(hào)。再由經(jīng)LM386功放將信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。通過八個(gè)可調(diào)電阻來實(shí)現(xiàn)1、2、3、4、5、6、7、0八個(gè)不同音頻音階，從而達(dá)到我們所要的效果。電子琴的具體工作原理圖如圖4.1所示。 圖2.7簡易電子琴的工作原理圖第三章 模塊定路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算3.1波形發(fā)生部分由NE555產(chǎn)生振蕩本方案的原理電路如圖3.1所示，

23、由555芯片外接一振蕩電路，經(jīng)過充放電的過程，再根據(jù)555的工作原理形成間接反饋型無穩(wěn)電路，當(dāng)按下開關(guān)時(shí)變產(chǎn)生了脈沖信號(hào)即矩形波（由3端口輸出高低電平）。最后使揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。改變J1-J8開關(guān)的閉合情況可改變輸出矩形波波形的頻率，從而發(fā)出不同的音階。無穩(wěn)電路的輸入端一般有兩個(gè)振蕩電阻和一個(gè)振蕩電容?？蓸?gòu)成極低頻振蕩器。輸出一個(gè)個(gè)的脈沖。 圖3.1 NE555振蕩原理圖考慮到電路的排版與頻率的調(diào)試難易程度。通過閉合開關(guān)S1S8改變RA阻值。達(dá)到產(chǎn)生不同頻率的效果。3.2功率放大部分由LM368進(jìn)行放大LM386是一種音頻集成功放，與通用型集成運(yùn)放相類似，是一個(gè)三級(jí)放大電路。LM386具有自身功

24、耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。工作電壓在4-12V之間。輸入端以地位參考，同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半，在6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場合電壓增益內(nèi)置為20dB。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，可調(diào)范圍為20dB至200dB。圖3.3為運(yùn)用LM386放大信號(hào)的電路圖，其放大倍數(shù)是200。 圖3.3 LM386功率放大圖圖中，腳所接容量為20F的電容為去耦濾波電容。腳與 腳所接電容、電阻是用于調(diào)節(jié)電路的閉環(huán)電壓增益，電容取值為10F，

25、電阻R在020k范圍內(nèi)取值；改變電阻值，可使集成功放的電壓放大倍數(shù)在20200之間變化，R值越小，電壓增益越大。當(dāng)需要高增益時(shí)，可取R0，只將一只10F電容接在 腳與 腳之間即可。輸出端 腳所接10電阻和0.1F電容組成阻抗校正網(wǎng)絡(luò)，抵消負(fù)載中的感抗分量，防止電路自激，有時(shí)也可省去不用。該電路如用作收音機(jī)的功放電路，輸入端接收音機(jī)檢波電路的輸出端即可。經(jīng)過對各個(gè)電路的對比，最后決定使用NE555產(chǎn)生信號(hào)，由LM386對信號(hào)進(jìn)行放大。最后驅(qū)動(dòng)蜂鳴器鳴叫。參數(shù)計(jì)算由前面所述的NE555功能簡介可得多諧振蕩的頻率為f=1.43/(R+2R')C)這是個(gè)約等于,其中R指7管腳與電源之間的電阻，

26、R指7管腳與6管腳之間的電阻，C是2管腳與地之間的電容。設(shè)計(jì)R=50kom,C=22nF故可求得固定電阻的值如表3.1表3.1 固定電阻的值頻率Hz261.6293.6z329.6349.2392.2440.0493.9523.0固定電阻kom148121968666483124元件清單見附錄一第4章 系統(tǒng)調(diào)試4.1 調(diào)試步驟1. 根據(jù)電路圖組裝電路。2. 檢查元件的接。3. 接通電源，按各鍵，看是否有結(jié)果。4. 得到了預(yù)期的結(jié)果。4.2 調(diào)試過程先組裝音階產(chǎn)生電路。為了節(jié)省時(shí)間和空間，可用導(dǎo)線代替音階按鈕S1-S7,即用一根足夠長的導(dǎo)線，一端接555電路的2、6公共端，另一端依次接觸R21-

27、R27的開路端來產(chǎn)生不同的聲音。要調(diào)出比較準(zhǔn)確的音階，需借助示波器測試各音階信號(hào)的周期，并通過串接電阻是各音階達(dá)到正確的周期值，從而校準(zhǔn)音調(diào)。也可使用頻率計(jì)測量音階信號(hào)的頻率來實(shí)現(xiàn)音準(zhǔn)調(diào)節(jié)。如果R21-R27采用表2中標(biāo)稱電阻，則各別音調(diào)將略有偏離。但此次我們采用了固定電阻的串聯(lián)和近似原則制作了一個(gè)不是最理想的電子琴，如果用精密電位器調(diào)整好電阻阻值效果會(huì)更好，以后我會(huì)多加思考爭取做到最好。焊接完成后，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器發(fā)聲極微弱。用示波器觀察NE555的輸出端，發(fā)現(xiàn)波形正常，觀察NE555的輸出波形也正常，但是波形經(jīng)過隔直電容后出現(xiàn)嚴(yán)重失真。當(dāng)按鍵不按下時(shí)，NE555會(huì)一直輸出一個(gè)直流量。由于蜂鳴器直

28、流也可驅(qū)動(dòng)，所以必須在蜂鳴器與NE555之間接一個(gè)電容隔直。但是喇叭是交流驅(qū)動(dòng)。直流信號(hào)對喇叭不起作用，所以我們用了喇叭代替蜂鳴器。用喇叭代替蜂鳴器后，電路實(shí)現(xiàn)功能。此次我們未采用旁路電容去濾波，使得喇叭聲音不夠清脆，因?yàn)闀r(shí)間的關(guān)系，我們只能將就使用了該作品。以后一定會(huì)更細(xì)心的考慮完善。4.3 調(diào)試結(jié)論 在制作過程中剛開始只接了一個(gè)電阻按一下開關(guān)就會(huì)發(fā)出響聲！再接兩個(gè)電阻按一下開關(guān)就會(huì)發(fā)現(xiàn)響聲但是響聲與第一下不相同，其次以后六次都是與前面一樣，多接通一個(gè)電阻響聲就與前面一次不相同！全部接好后，每按一個(gè)開關(guān)所發(fā)出的聲音與普通鋼琴發(fā)出的聲音一樣！音質(zhì)也差不多！而且音調(diào)更全由于設(shè)計(jì)電路本身的缺陷，當(dāng)

29、按下按鈕，基本能夠發(fā)出1 2 3 4 5 6 7 i八個(gè)音階，但效果不是很好，有沙沙的聲音。該電路應(yīng)用簡單的元器件并用簡單的線路連接，看起來非常簡潔，整齊。但是頻率大小與理論值有一定誤差，主要是電阻調(diào)整和線路是否接通的問題，應(yīng)該每焊接一個(gè)點(diǎn)最好用萬用表的測量一下是否虛焊，還有用萬用表測量一下電阻是否與達(dá)到理論值，這樣既可減小誤差，也方便以后進(jìn)行檢查和改進(jìn)。當(dāng)遇到電路故障時(shí)，可一個(gè)模塊一個(gè)模塊的進(jìn)行檢查。先檢查信號(hào)發(fā)生部分，如若信號(hào)發(fā)生正常，則檢查放大部分的電路。檢查時(shí)可以按照以下順序：首先檢查芯片的輸出、輸入端，看電平是否正常；其次檢查該模塊與上下模塊的連接情況。再檢查芯片的供電情況。看芯片是否正常工作；最后檢查芯片的周邊電路是否連接正確。如若都無問題，可能是芯片無法正常工作，可以嘗試換一塊芯片。參考文獻(xiàn)1 趙淑范 王憲編. 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì). 清華大學(xué)出版社, 2006-082 康華光 陳大欽編. 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第四版）. 高等教育出版社,1999-063 康華光編.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分. 高等教育出版社, 2006-094 童詩白編. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第二版. 北京高等教育出版社, 2007-055 陳永甫編.555集成電路應(yīng)用800例. 電子工業(yè)出版社, 2009-