模電課程設(shè)計簡易電子琴電子琴

PAGE15題目名稱：姓名：班級：學(xué)號：日期：目錄TOC\o"1-2"\u一、設(shè)計目的 4二、方案論證，比較與設(shè)計 42．1、系統(tǒng)方案選擇 42.2、課程設(shè)計思路 4三、設(shè)計方框圖 5四、各模塊電路的設(shè)計 64.1、總電路圖 64.2、電路輸入部分 74.3、選頻網(wǎng)絡(luò)部分 84.4、穩(wěn)幅部分 84.5、功率放大與輸出部分 9五、系統(tǒng)測試與分析 95.1振蕩電的起及平衡 95.2輸出頻率的測試 125.3輸出功的測試 13六、總結(jié) 14致謝 15模擬電子電路課程設(shè)計任務(wù)書適用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器、電子信息工程、電氣工程及其自動化設(shè)計周期：一周一、設(shè)計題目：簡易電子琴的設(shè)計（一）二、設(shè)計目的1、研究正弦波等振蕩電路的振蕩條件。2、學(xué)習(xí)音頻集成功率放大器的應(yīng)用。3、學(xué)習(xí)音頻產(chǎn)生電路的應(yīng)用及設(shè)計方法以及主要電路指標的測試方法。三、設(shè)計要求及主要電路指標設(shè)計要求：通過對電子琴主體部分的電路進行模仿設(shè)計，按下不同琴鍵改變RC值，發(fā)出C調(diào)的八個基本音階，采用運算放大器構(gòu)成振蕩電路，用集成功放電路輸出音調(diào)，從而達到電子琴固有的基本功能。1、方案論證，確定總體電路原理方框圖。2、單元電路設(shè)計，元器件選擇。3、仿真調(diào)試及測量結(jié)果。主要電路指標1、產(chǎn)生C調(diào)八個基本音階的頻率音階唱名（C調(diào)）1234567if0/Hz（理論）264297330352396440495528設(shè)計完成后可以利用示波器測量出其輸出頻率，與基本音階的頻率進行比較。要求集成音頻功放的內(nèi)置電壓增益為20倍以上。四、仿真需要的主要電子元器件1、運算放大電路（如LM324）2、集成功放（如LM386）3、喇叭4、二極管、電阻器、電容器等五、設(shè)計報告總結(jié)（要求自己獨立完成，不允許抄襲）。1、對所測結(jié)果（如：音頻頻率值，出電壓放大倍數(shù)等）進行全面分析，總結(jié)理論與實際間的誤差。2、分析討論仿真測試中出現(xiàn)的故障及其排除方法。3、給出完整的電路仿真圖。4、體會與收獲。六、參考文獻1.彭介華．電子電路課程設(shè)計指導(dǎo)．北京：高等教育出版社，20052.陳大欽主編．電子電路基礎(chǔ)實驗—電子電路實驗·設(shè)計·仿真．北京：高等教育出版社，20003.高吉祥主編．電子電路基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計．北京：電子工業(yè)出版社，20024．鄭步生.Multisim2001電路設(shè)計及仿真入門與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社.20025．/6．/一、設(shè)計目的1、研究正弦波等振蕩電路的振蕩條件構(gòu)成、原理及設(shè)計方法。2、學(xué)習(xí)音頻集成功率放大器的應(yīng)用。3、學(xué)習(xí)音頻產(chǎn)生電路的應(yīng)用及設(shè)計方法以及主要電路指標的測試方法。4、熟悉模擬元件的選擇、使用方法。二、方案論證，比較與設(shè)計2．1、系統(tǒng)方案選擇題目所要求的簡易電子核心于產(chǎn)不同音的頻，而生頻率的方式眾多，列舉下幾：方案單機電琴可以利單片內(nèi)部定時能方的產(chǎn)生同的率來制作電子可以用85芯來作外部時器分頻使。方案:5定時電子琴55定時可以成單態(tài)觸器而單態(tài)觸器僅一個穩(wěn)態(tài)，故可以過改變暫態(tài)在一周期內(nèi)的間長度以到不同的頻率，來構(gòu)建電子系統(tǒng)。方案C振蕩路構(gòu)的電琴RC振蕩路構(gòu)成文電橋振蕩路，通過變電阻或容的值，可以得到同的振頻率，從可以構(gòu)建音階的電琴系統(tǒng)。以上方設(shè)計來均較容由構(gòu)建個這的簡電子，可以利很少資源能實，在里便選了其的C振電路來進行設(shè)計。2.2、課程設(shè)計思路簡易電子琴的設(shè)計思路主要是根據(jù)參考文獻基于RC正弦振蕩電路的電子琴和所學(xué)課本設(shè)計的。在原電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己所學(xué)的知識，利用RC橋式振蕩電路設(shè)計了電子琴電路的輸入部分及電壓放大部分，我設(shè)計的電子琴有七個基本的音階，因此就有七個同電容不同電阻的選頻網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)過簡化就形成了最后的輸入部分。由于電壓放大過大，為了使電路輸出效果更好，中間又加了一個電壓跟隨器作為緩沖器。而電路的功率放大部分是根據(jù)甲乙類雙電源互補對稱電路設(shè)計的，為了使輸出功率可調(diào)節(jié)，又對甲乙類雙電源互補對稱電路進行改進，減小了負載的阻值，把兩端的電阻換成了可調(diào)電阻。輸出部分連接的是示波器，看示波器是否輸出失真度<10的正弦波，如果是，則電路仿真成功，否則需改進電路或重新選擇電路中各參數(shù)的值。三、設(shè)計方框圖電路輸入部分電路輸入部分選頻網(wǎng)絡(luò)部分穩(wěn)幅部分功率放大部分電路輸出部分圖表SEQ圖表\*ARABIC1四、各模塊電路的設(shè)計4.1、總電路圖：圖表SEQ圖表\*ARABIC24.2、電路輸入部分設(shè)計思路:我設(shè)計的電子琴有七個基本的音階。電路的輸入部分就是根據(jù)RC正弦振蕩電路的選頻網(wǎng)絡(luò)部分設(shè)計。電阻R與電容C先并聯(lián)，再串聯(lián)一個電阻R，然后再串聯(lián)一個電容C，如此就構(gòu)成了一個選頻網(wǎng)絡(luò)，八個音階就由這樣的七個選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，如此一來，就組成了電路的輸入部。電子琴的頻率如下所示音階唱名（C調(diào)）1234567if0/Hz（理論）264297330352396440495528表格SEQ表格\*ARABIC1電阻值可根據(jù)公式計算由于電子琴的頻率是固定的，因此可以先假設(shè)一個電阻值，根據(jù)則可計算出電容的值，再根據(jù)此電容分別計算電阻的值電阻R1R2R3R4R5R6R7R8阻值18216214713712111097.691表格SEQ表格\*ARABIC24.3、選頻網(wǎng)絡(luò)部分4.4、穩(wěn)幅部分當(dāng)適當(dāng)整負饋的弱，使v的在起時略大于3時，達到穩(wěn)時A3其輸波形正弦波失真小如v的遠大于3因振的增長致使大器工作非線區(qū)域波將產(chǎn)生嚴重的非線性失真。為了進一步改輸出電幅度的穩(wěn)問題，可在放大電的負反饋回路里采用非線性元件來自動調(diào)整反饋的強弱以維持輸出電壓恒定可一溫系數(shù)負的敏電代替在這是使兩個二極管進行穩(wěn)幅，幅較小時，兩二極管相當(dāng)于路=5，A3于振電路振幅值大時二極兩端壓降使其導(dǎo)通，從而R2短路R15,v變，使幅達到定。4.5、功率放大與輸出部分圖表SEQ圖表\*ARABIC3五、系統(tǒng)測試與分析5.1振蕩電的起及平衡如下為接通電路后，未達到起振時的示波器輸出形：振電路輸出形：圖表SEQ圖表\*ARABIC4下圖為集成功放端輸出波形：圖表SEQ圖表\*ARABIC5如下為剛達到達到起振和起振后的示波器輸出形：振電路輸出形：圖表SEQ圖表\*ARABIC6下圖為集成功放端輸出波形：圖表SEQ圖表\*ARABIC7當(dāng)R9繼續(xù)增大時，輸出波形會失真，如下圖所示：振電路輸出形：圖表SEQ圖表\*ARABIC8集成功放端輸出波形：圖表SEQ圖表\*ARABIC95.2輸出頻率的測試當(dāng)按下第三個按鍵時，頻率計顯示如下：圖表SEQ圖表\*ARABIC10依次測試，下為各音得的實際率與理的比C。1234567iFoF（實際）264.2296.7由表知，音階本滿。誤的原因可能電阻選擇題為沒和理值一一樣電阻選擇的是最接近的電阻，導(dǎo)存在定的差。5.3輸出功的測試：電壓表的顯示結(jié)果為：圖表SEQ圖表\*ARABIC11滿足集成音頻功放的內(nèi)置電壓增益為20倍以上。功率計的顯示結(jié)果為：圖表12六、總結(jié)一周的課程設(shè)計終于結(jié)束了，從中我學(xué)到了很多。通過這一周的課設(shè)，我學(xué)到了更多模擬電子技術(shù)方面的知識，所學(xué)的課本知識也更加扎實。除此之外，我也體會到了自己所學(xué)課程的趣味性。在做課程設(shè)計之前，我先查閱了與題目有關(guān)的一些資料，了解相關(guān)的知識。然后以課本為主，根據(jù)所學(xué)的基本知識，再加上老師所講的一些基本方法、步驟，對自己的題目有了一個大致的構(gòu)思。在課程設(shè)計期間，我會找老師問，或與同學(xué)交流，而在交流的同時我又會學(xué)到很多，正是因為這樣，我才完成了電路的設(shè)計。同時我也明白了在做事時，不能僅僅靠自己的力量，而是要與周圍的同學(xué)互相幫助，共同完成。一個人的力量是有限的，眾人拾柴火焰高，對自己不會的問題要不恥下問，虛心請教，這樣才能使自己的設(shè)計更完整、更全面。總之，對我而言，這周雖然很累，但我過得很充實。在這期間，我體會到了學(xué)習(xí)的快樂，明白了很多做人做事的道理。這對我來說將會是我人生中很寶貴的經(jīng)驗。同時我也會更加努力，爭取在期末取得好成績。致謝一周的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束。能在短短一周的時間內(nèi)設(shè)計出簡易電子琴的電路圖，讓我學(xué)到了