可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路面包板模擬-電子技術(shù)課程設(shè)計論文

中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計題目:可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路系別信息工程學(xué)院學(xué)生姓名專業(yè)電氣工程及其自動化學(xué)號指導(dǎo)教師職稱高級工程師2016年12月10日目錄摘要 11.緒論 21.1設(shè)計目的及意義 21.2設(shè)計內(nèi)容與要求 21.3主要元器件 21.4主要工具、器材： 32.收音機(jī)的工作原理 42.1電路原理圖 42.2可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路的工作原理 43.面包板設(shè)計 53.1主要元件識別及功能描述 53.1.1電阻 53.1.2電解電容 53.1.3瓷片電容 53.1.4CD4012、CD4013 53.1.5CD4069 53.1.6CD4017 63.1.7555定時器 63.2制作過程 73.2.1元器件的準(zhǔn)備 73.2.2安裝元器件 73.3安裝完的面包板 84.實物調(diào)試 94.1檢查電路 94.2可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路的調(diào)試 95.總結(jié) 9參考文獻(xiàn) 10第10頁共/10頁可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路摘要音箱是現(xiàn)在人們娛樂消遣的必備小電器，但是我們從來沒有關(guān)注過其電路的制作與設(shè)計過程，所以這次的課程設(shè)計讓我體驗了一次可預(yù)設(shè)音調(diào)的音箱電路的設(shè)計與組裝。這次的課程設(shè)計，先是通過設(shè)計電路圖，然后再根據(jù)自己的電路圖，在一個叫做proteus的軟件上進(jìn)行仿真，在軟件上仿真成功后，再實際用面包板進(jìn)行組裝。整個電路由與門電路、十進(jìn)制計數(shù)器、多個二極管和三極管等組成。本論文主要內(nèi)容是對可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路的設(shè)計和仿真以及面包板的實際制作。這個音響電路在揚(yáng)聲器中可呈現(xiàn)五個音調(diào)，中斷一會，再重復(fù)5個音調(diào)，中斷時間與發(fā)聲時間一樣長，所以還可以通過改變4017芯片的輸出端，實現(xiàn)發(fā)出不同節(jié)奏的音響，十分有趣。關(guān)鍵詞：音響電路；預(yù)設(shè)音調(diào)；面包板1.緒論音樂這種傳遞人類感情的藝術(shù)形式，它是需要一種載體來表達(dá)，而最好表達(dá)的便是高保真音響，如實地還原音樂，表達(dá)音樂。讓人們從完全真實的音樂重放中汲取音樂的靈魂。

音響是心理學(xué)、建筑聲學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、計算機(jī)、自動控制及音樂等多學(xué)科相互滲透而形成的一門邊緣。它是一門技術(shù)，同時又是一門藝術(shù)，技術(shù)是手段，藝術(shù)是目的。本次課程設(shè)計，首先使我了解了音響電路的組成，在設(shè)計的過程中，用到了一個叫proteus的軟件，這個軟件十分強(qiáng)大，龐大的數(shù)據(jù)庫中提供了我所需要的各種元器件，通過百度可以查到其對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的代碼。經(jīng)過各種嘗試和改進(jìn)后，終于生成了我所需要的電路，在電腦上得到了仿真成功的效果，讓老師驗收之后，終于可以實際在面包板上操作。經(jīng)過實際的拼插和調(diào)試，終于實現(xiàn)了預(yù)設(shè)印音調(diào)的音響電路。從中我不光學(xué)到了制作面包板的專業(yè)知識，還學(xué)到了認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài)，更改變了我以后對待各種事情的態(tài)度。1.1設(shè)計目的及意義本次課程設(shè)計的目的主要是熟悉各個元器件的型號特點，基本掌握電路設(shè)計的基本思路和方法，掌握面包板的制作方法。1.2設(shè)計內(nèi)容與要求課程設(shè)計的要求是了解可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，熟練掌握可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路，提出系統(tǒng)的設(shè)計方案，對所設(shè)計電路進(jìn)行調(diào)試。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，如改善電路性能。培養(yǎng)分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力并掌握電路設(shè)計的基本思路和方法。1.3主要元器件名稱編號參考數(shù)值名稱編號參考數(shù)值電阻R11MΩ二極管VD21N4148電阻R2200kΩ二極管VD31N4148電阻R3100kΩ二極管VD41N4148電阻R447kΩ二極管VD51N4148電阻R527kΩ三極管VT19013電阻R610kΩ三極管VT29012電阻R7100kΩ集成電路IC14069電阻R81kΩ集成電路IC24017瓷片電容C1103集成電路IC3555瓷片電容C2103電源6V4節(jié)5號電池二極管VD11N4148揚(yáng)聲器BP8Ω1.4主要工具、器材：（1）萬用表一個

（2）鑷子一個

（3）剪線鉗一部

（4）導(dǎo)線若干

（5）四節(jié)5號電池

（6）集成電路IC1：電路中器減少元器件的作用和提高性能、方便應(yīng)用

（7）電路圖、元件清單2.收音機(jī)的工作原理2.1電路原理圖原理圖原理圖2.2可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路的工作原理這是一個可以自行預(yù)設(shè)音調(diào)的音響發(fā)生電路，其電路原理圖如圖所示，玉門電路IC1A、IC1B和R1、C1的充、放電使電路產(chǎn)生振蕩，其振蕩輸出經(jīng)過IC1C緩沖、整形后，輸出矩形脈沖波，加至IC2的CP端（第14腳），做為時鐘信號，振蕩頻率可通過選擇R1、C1的值來確定。IC2是由4017組成的十進(jìn)制計數(shù)器，在CP端（第14腳）的時鐘脈沖上升沿的作用下，輸出端Q0-Q4D的共5個輸出端分別經(jīng)過二極管VD1-VD5和R2-R6，再通過R7加到由VT1、VT2組成的互補(bǔ)音頻振蕩器，振蕩器自身振蕩頻率由C2、R8的值決定。但由于R2-R6的阻值各不相同，因此加在VT1基極的電壓有所不同，從而導(dǎo)致VT1、VT2組成的振蕩器頻率發(fā)生改變，并推動揚(yáng)聲器BP發(fā)出音色各異的聲音。因此，只要自行選擇R2-R6的阻值，就可以實現(xiàn)事先預(yù)設(shè)音調(diào)的音箱發(fā)聲。3.面包板設(shè)計3.1主要元件識別及功能描述3.1.1電阻3.1.2電解電容圖1所示為電解電容，在安裝電解電容時要求電容的管腳長度要適中，要正確判斷管腳的正，負(fù)極，否則不能完成實現(xiàn)收音功能。并且電解電容要緊貼電路板立式安裝焊接，太高就會影響后蓋的安裝。圖SEQ表\*ARABIC1電解電容作用：隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。

旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

圖SEQ表\*ARABIC1電解電容3.1.3瓷片電容如圖2所示為瓷片電容，瓷片電容和電解電容一樣，要求其管腳的長度要合適。在焊接瓷片電容時不必考慮它的正負(fù)極性。MLCC(1類)—微型化,高頻化,超低損耗,低ESR,高穩(wěn)定,高耐壓,高絕緣,高可靠,無極性,低容值,低成本,耐高溫.主要應(yīng)用于高頻電路中.圖2瓷片電容MLCC(2類)—微型化,高比容,中高壓,無極性,高可靠,耐高溫,低ESR,低成本.主要應(yīng)用于中,低頻電路中作隔直,耦合,旁路和濾波等電容器使用。圖2瓷片電容3.1.4CD4012、CD4013圖3三極管晶體三極管具有電流放大作用，其實質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將ΔIc/ΔIb的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號“β”表示。電流放大倍數(shù)對于某一只三極管來說是一個定值，但隨著三極管工作時基極電流的變化也會有一定的改變。圖3三極管CD4012為PNP型三極管，CD4013為NPN型三極管。

3.1.5CD4069CD4069作用是6路反向器，有14根引腳了1和2，1輸入2輸出，其他類似3和4，5和6，8和9，10和11，12和13，7是vss，14是vcc圖5CD4069管腳圖圖4CD4069圖5CD4069管腳圖圖4CD40693.1.6CD4017CD4017是5位Johnson計數(shù)器，具有10個譯碼輸出端，CP、CR、INH輸入端。時鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制。INH為低電平時，計數(shù)器在時鐘上升沿計數(shù)；反之，計數(shù)功能無效。CR為高電平時，計數(shù)器清零。圖7555計時器圖6CD4017圖7555計時器圖6CD40173.1.7555定時器555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC/3，則C1的輸出為0，C2的輸出為1，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為低電平。3.2制作過程3.2.1元器件的準(zhǔn)備（1）首先根據(jù)元器件清單清點所有元器件，檢查有無缺失現(xiàn)象；目測元件外觀，檢查有無損壞。（2）利用色環(huán)讀出電阻阻值，并用萬用表測試，兩者進(jìn)行比對。將正確的電阻歸類放好。（3）正確辨別二極管、三極管和電解電容的極性。（4）將所有元器件L的漆膜、氧化膜清除干凈，然后進(jìn)廳搪錫（如元器件引腳未氧化則省去此項），檢查面包板是否完好，特別要柱意板的邊緣是否完好。（5）檢查電源盒有無斷路或接觸不良的地方。3.2.2安裝元器件安裝前首先應(yīng)了解面包板的結(jié)構(gòu)：最上面相當(dāng)于一根導(dǎo)線，中間每一列相當(dāng)于一根導(dǎo)線，最下面相當(dāng)于一根接地線。安裝電阻，測好電阻的阻值然后放在紙上，避免漏掉電阻，安裝完電阻之后我們需要用萬用表檢驗一下各電阻是否還和以前的值是一樣的。安裝可調(diào)電阻。安裝555芯片，注意引腳（從下到上從左到右依次為12345678）。（4）安裝電解電容，特別要注意長腳是“+”極，短腳是“-”極。（5）安裝三極管，—定要認(rèn)清“e”，“b”，“c”三管腳。（6）安裝喇叭和電源盒，注意接在電源極和接地極兩端。3.3安裝完的面包板圖8圖8圖9圖94.實物調(diào)試4.1檢查電路(1)檢查各級晶體管的型號安裝位置和管腳是否正確。

(2)檢查電解電容的引線正、負(fù)接法是否正確。

(3)檢查電源線和接地線是否都連在一起。4.2

可預(yù)設(shè)音調(diào)的音響電路的調(diào)試通過旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻檢查能否改變音響的音調(diào)和喇叭發(fā)聲的快慢。由于555的脈沖信號，使電容103充放電，產(chǎn)生了振蕩頻率作用于4017十進(jìn)制計數(shù)器的輸出端，再通過不同的二極管和定值電阻產(chǎn)生了不同音調(diào)的聲音，從而達(dá)到了預(yù)設(shè)音調(diào)的功能。5.總結(jié)這次的課程設(shè)計是我大學(xué)以來第一次接觸面包板和仿真軟件，雖然原件是現(xiàn)成的，但是電路的設(shè)計和面包板的制作過程還是讓我學(xué)到了很多東西。雖然這次課程設(shè)計困難重重但在我們小組的團(tuán)結(jié)努力之下都一一克服了讓我體會到了成功的喜悅，并且讓我們對電子產(chǎn)品有了更深得了解，特別是對電路的分析以及調(diào)試工作，在電路組裝調(diào)試過程中顯得特別重要，通過調(diào)試可以更直接的找出故障的原因，對電路的一些基本工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有更進(jìn)步的了解，把電路的設(shè)計工作做得更好，在今后的學(xué)習(xí)中我會不斷努力，創(chuàng)造出更多的更有特色的電子產(chǎn)品。在這次課程設(shè)計中讓我明白了學(xué)習(xí)模電的重要性，學(xué)習(xí)好模電知識并且能為自己所用是多么不容易的一件事，通過這次的課程設(shè)計會激勵我更加努力地學(xué)習(xí)模電課程。

參考文獻(xiàn)[1]王曉鵬.面包板電子制作68例.化學(xué)工業(yè)出版社,2012[2]邱關(guān)源.電路[M].北京高等教育出版社,2008[3]王志剛.龔潔星.現(xiàn)代電子線路[M]北京:清華大學(xué)出版社,2003[4]高吉祥.高頻電子線路[M]北京:電子工業(yè)出版社,2003目錄第一章總論11、項目名稱及承辦單位12、編制依據(jù)43、編制原則54、項目概況65、結(jié)論6第二章項目提出的背景及必要性81、項目提出的背景82、項目建設(shè)的必要性9第三章項目性質(zhì)及建設(shè)規(guī)模131、項目性質(zhì)132、建設(shè)規(guī)模13第四章項目建設(shè)地點及建設(shè)條件171、項目建設(shè)地點172、項目建設(shè)條件17第五章項目建設(shè)方案251、建設(shè)原則252、建設(shè)內(nèi)容253、工程項目實施33第六章節(jié)水與節(jié)能措施371、節(jié)水措施372、節(jié)能措施38第七章環(huán)境影響評價391、項目所在地環(huán)境現(xiàn)狀392、項目建設(shè)和生產(chǎn)對環(huán)境的影響分析393、環(huán)境保護(hù)措施……404、環(huán)境影響評價結(jié)論……………..……………42第八章勞動安全保護(hù)與消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防設(shè)施…………...45第九章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置4