模拟电子技术课程设计————简易电子琴

课程设计设计题目：简易电子琴系别：自控系班级：测控本091班学号：学生姓名：指导教师：职称：讲师起止日期：2011年5月9日起——2011年5月15日止┊┊简易电子琴II沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：简易电子琴系别自控系班级学生姓名学号23指导教师职称讲师课程设计进行地点：F101任务下达时间：2011年5月9日起止日期：2011年5月9日起——2011年5月15日止教研室主任2011年5月9日批准简易电子琴III简易电子琴1设计过程及论文的基本要求1.1设计过程的基本要求：（1）基本部分必须完成，发挥部分可以在已给的范围或自己寻找资料的范围内任选；（2）符合要求的设计报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计题目必须仿真通过，设计过程的资料草稿上交；（4）考勤情况、每天任务的完成情况、上机情况、答辩情况。1.2课程设计论文的基本要求：（1）蓝黑色或黑色钢笔或碳素笔书写，不允许用圆珠笔。项目齐全、字迹工整，有条件的可以打印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评定表、中文摘要、关键词、目录、正文（正文的具体要求按老师讲课要求）、总结及致谢、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。1.3时间进度安排顺序阶段日期计划完成内容备注12011.5.9讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图打分22011.5.10检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误打分32011.5.11检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解接线图绘制及报告书写打分42011.5.12继续修正逻辑图，指导接线图绘制方法，布置答辩打分52011.5.13答辩、写报告打分简易电子琴IV沈阳工程学院模拟电子技术课程设计成绩评定表系（部）：自控系班级：学生姓名：指导教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作。0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12）分加权分合计指导教师签名：年月日评阅教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力。0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评阅教师签名：年月日课程设计总评成绩分简易电子琴V摘要在社会日益发达的今天，人们的物质生活得到了显著提高。为了使生活更加健康、平衡，人们开始追求精神上的享受。音乐恰好提供了一个非常好的选择，也逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们也都会抽空欣赏世界名曲，作为精神的洗礼。说到音乐，就会想到使用简单的电子琴。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，也是一种比较新型的乐器。在现代音乐中，电子琴扮演着比较重要的角色。由于电子琴使用简单，因此深受广大音乐爱好者推崇。目前市场上的电子琴种类繁多,功能也是越来越完善，这些电子琴大都采用集成电路设计。我组成员准备采用RC振荡电路作为核心的音阶获得装置，设计出一款简易电子琴，下面将会介绍我组成员制作电子琴的方法。一首歌是由不同的音符组成的，而每个音符对应着不同的频率。这样我们就可以利用不同的频率组合，构成我们所想要的音乐了。首先要找到七个基本音阶对应的频率，最后预期的结果是通过改变开关的键入，使用模拟仪器对输出信号进行测试，达到要求。通过讨论，我组设计的简易电子琴一共包括四个主要部分：RC振荡电路部分、信号放大部分、电压控制部分、功率放大部分。关键词：RC正弦波振荡电路集成运算放大器二级管功率放大器简易电子琴VI目录课程设计任务书........................................................II简易电子琴...........................................................III1设计过程及论文的基本要求...........................................III模拟电子技术课程设计成绩评定表......................................IV摘要...................................................................V1设计任务描述.........................................................11.1设计题目：简易电子琴...............................................11.2设计要求：.........................................................12设计思路.............................................................23设计方框图...........................................................34各部分电路设计及参数计算..............................................44.1各部分电路设计.....................................................44.1.1RC桥式振荡电路................................................44.1.2电压控制器.....................................................54.1.3功率放大器.....................................................64.2各部分参数计算.....................................................64.2.1RC桥式振荡电路................................................64.2.2电压放大器的参数计算：.........................................95电子琴工作过程分析及其图像...........................................105.1简易电子琴的总电路图..............................................105.2电路图的工作过程分析..............................................105.2.1各种不同音阶频率的获得........................................105.2.2频率信号的初步放大............................................195.2.3音阶音量大小的控制............................................196元器件清单..........................................................207主要元器件介绍......................................................21小结..................................................................22致谢..................................................................23参考文献..............................................................24附录A1简易电子琴总电路图.............................................24简易电子琴11设计任务描述1.1设计题目：简易电子琴1.2设计要求：1.2.1设计目的：（1）掌握正弦振荡器的构成、原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择、使用方法。1.2.2基本要求：（1）能生成基本七种声调的正弦波形，幅度1V；（2）有一定的带负载能力，输出电阻较小，能驱动喇叭发声；（3）能有效抵制干扰，输出谐波分量10%；（4）集成运放构成。1.2.3发挥部分：（1）输出音量可调；（2）调性可调节；（3）其他。简易电子琴22设计思路设计思路：首先，我们通过查阅资料获得了七个音阶的低音、中音、高音对应的频率。最终目的是将这些音阶的频率按要求输出。于是在整个电路的开始部分我们放置了一个RC桥式振荡电路，我们的RC桥式振荡电路是由RC串并联组成的选频网络和一套由集成运放OP07CP构成的电压负反馈放大电路组成的放大网络。放大网络：即RC桥式振荡电路，其主要的特点就在选频网络上，电阻“R”选择用一个定值电阻和一个滑动变阻器串联；电容“C”则使用7个电容并联，开关选用七键式的联动开关。然后按标准形式连接电路，完成后调节滑动变阻器使其阻值为零。此时根据给出的7个低音频率依次确定每个电容的大小，完成后再通过调节滑动变阻器的阻值来调出7个中音和7个高音。这样当联动开关按键接触不同位置的时候，就会产生不同频率的7个音符。放大网络：我们使用集成运放（例如OP07CP）作主要的放大元件，使用定值电阻R2、R6和由两个二极管倒向并联、再与定值电阻Rf并联所组成的稳压装置作为反馈网络，并使其增益达到预期要求。对于第二部分，我们在第一级的输出端接入一个电压控制器。我们采用一个定值电阻和一个滑动变阻器串联，并将滑动变阻器接地，在这两个电阻之间接入一个由集成运算放大器（例如TL084ACD）构成的电压跟随器。同时分别在集成运放的4脚和11脚上接入正负12V的直流电源。这样就可以通过改变滑动变阻器的阻值来影响输入电压的分配，进而改变输入到功放的电压大小。第三部分是功率放大部分，这部分我们主要采用两个完全相同的、由集成运算放大器（例如LM324N）构成的电压跟随器，每一个电压跟随器都接入正负12V直流电源，并将它们并联；对并联后的电路而言，集成运放的输入、输出电压相同；对电流具有放大作用，因此构成功率放大器。这样就可以将较弱信号进行放大。简易电子琴33设计方框图按键输入频率信息RC桥式振荡器电压控制器功率放大器扬声器简易电子琴44各部分电路设计及参数计算4.1各部分电路设计4.1.1RC桥式振荡电路S1Key=SpaceS2Key=SpaceR15kΩR55kΩC128.65nFC225.45nFR32kΩR23.91kΩR6505ΩVCC12VVEE-12VD21N4001D11N4001U1OP07CP3247681VCCVEE8C322.9nFC421.45nFC519.08nFC617.15nFC715.25nFC828.65nFC925.45nFC1022.9nFC1121.45nFC1219.08nFC1317.15nFC1415.25nF37911121314151617181920212220R416kΩKey=A50%5R916kΩKey=A50%2410图4.1.1RC桥式振荡电路图RC桥式振荡电路是由RC串并联组成的选频网络和一套由集成运放OP07CP构成电压负反馈组成的放大