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《2019簡易電子琴設(shè)計報告》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、簡易電子琴設(shè)計報告 電子技術(shù)課程設(shè)計報告 學(xué) 院:電氣與電子工程學(xué)院專業(yè)班級: 電信 班 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 完成時間: 20XX.7.4 成 績: 評閱意見: 評閱教師 日期 一.設(shè)計要求 本設(shè)計是基于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)條件來完成設(shè)計任務(wù),設(shè)計一個簡易電子琴。.按下不同琴鍵即改變RC值,能發(fā)出C調(diào)的八個基本音階,采用運(yùn)算放大器構(gòu)成振蕩電路,用集成功放電路輸出。.選擇電路方案,完成對確定方案電路的設(shè)計。計算電路元件參數(shù)并記錄對 應(yīng)不同音階時的電路參數(shù)值、元件選擇、并畫出總體電路原理圖,闡述基本原
2、理?! 。B接安裝調(diào)試電路。.寫出設(shè)計總結(jié)報告?! 《?設(shè)計條件 實(shí)驗(yàn)室為該設(shè)計提供的儀器設(shè)備和主要元器件如下: 電腦模擬、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱 一臺集成運(yùn)算放大器實(shí)驗(yàn)插板 兩塊直流穩(wěn)壓電源 一臺數(shù)字萬用表 一塊主要元器件 運(yùn)放μA741、電阻、電容、導(dǎo)線等 電腦模擬、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱上有喇叭、三極管以及芯片的插座;集成運(yùn)算放大器實(shí)驗(yàn)插板上有不同參數(shù)值的電阻和電容,可任意選用?! ∪?設(shè)計的作用、目的 1.學(xué)會用仿真軟件對設(shè)計的原理圖進(jìn)行仿真。培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維?! ″憻拰W(xué)生自學(xué)軟件的能力,通過查閱手冊和文獻(xiàn)資料,培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問
3、題的能力。 2.培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想,理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng),嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事 1 求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神?! ?.通過課程設(shè)計,使學(xué)生在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程繪圖、查閱設(shè)計資 料、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的運(yùn)用和計算機(jī)應(yīng)用方面的能力得到訓(xùn)練和提高。4.掌握電子電路的一般設(shè)計方法,了解電子產(chǎn)品研制開發(fā)過程,鞏固、 深化和擴(kuò)展學(xué)生的理論知識與初步的專業(yè)技能。5.為今后從事電子技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計打好基礎(chǔ)基本要求?! ∷?設(shè)計的具體實(shí)現(xiàn) 1.系統(tǒng)概述 本課程設(shè)計采用模擬電路中的RC正弦振蕩原理。設(shè)計出的電子琴音階頻率滿足國際標(biāo)準(zhǔn),La調(diào)頻率滿足國際標(biāo)準(zhǔn)
4、音C調(diào)頻率440Hz。模擬電路中的RC正弦波振蕩電路具有一定的選頻特性,樂聲中的各音階頻率也是以固定的聲音頻率為機(jī)理的?! 『喴纂娮忧偈荝C選頻網(wǎng)絡(luò)、集成運(yùn)算放大器、功率放大電路組成。其框圖如圖下所示: RC選頻電 路 集成運(yùn)放電路電源其核心是集成運(yùn)算放大器構(gòu)成RC正弦波振蕩器,實(shí)驗(yàn)板上提供了8個音節(jié)電阻和電容(C串=C并=μf固定)構(gòu)成RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò),分別取不同的電阻值使振蕩器產(chǎn)生八個音階信號。最后,通過揚(yáng)聲器發(fā)出樂音?! ?.單元電路設(shè)計(仿真)與分析 (1)八個音階的頻率 設(shè)計電子琴,就要進(jìn)行八個音階的調(diào)試。查閱資料得知C調(diào)各音的振蕩頻率如
5、下表?! ? C調(diào)1234567if/Hz264297330352396440495528表一 (2)振蕩電路的選擇與設(shè)計 接著我們選擇振蕩電路,于RC振蕩電路,一般用來產(chǎn)生1HZ~1MHZ范圍內(nèi)的低頻信號;而LC振蕩電路一般用來產(chǎn)生1MHZ以上的高頻信號,上表我們可以知道選擇RC振蕩電路。其基本電路為RC文氏電橋振蕩電路,如下圖所示: 圖1 原理如下:當(dāng)f=f0=1/2πRC時Uo與Ui同相,并且
6、F
7、=Ui/Uo=1/3。而同相比例運(yùn)算電路的電壓放大倍數(shù)為
8、Au
9、=Ui/Uo=1+Rf/R1,可見。Rf=2R1時
10、Au
11、=3,
12、AuF
13、=1。Uo
14、與Ui同相,也就是電路具有正反饋。起振時
15、AuF
16、﹥1,
17、Au
18、﹥3.隨著振蕩幅度的增大,
19、Au
20、能自動減小,直到滿足
21、Au
22、=3或
23、AuF
24、=1時,振幅達(dá)到穩(wěn)定,以后可以自動穩(wěn)幅。決定用RC振蕩電路后就可以根據(jù)其選頻特性畫出振蕩部分的電路圖,如下圖: 3 圖2 (3)八個電阻的選擇 知道了電容值通過公式f=f0=1/2πRC結(jié)合表一,即可計算出八個音階對應(yīng)的電阻值,分別為R6=Ω,R7=KΩ,R8=KΩ,R9=Ω,R10=KΩ,R11=Ω,R12=KΩ,R13=KΩ,通過值選擇電阻器件。設(shè)計中所用電阻的實(shí)際阻值為R6=Ω,R7=KΩ,R8=KΩ,R9
25、=Ω,R10=Ω,R11=Ω,R12=Ω,R13=KΩ?! ?4)穩(wěn)幅方式的選擇 不光要使電路能夠振蕩,還要考慮穩(wěn)幅。穩(wěn)幅的方式有好幾種,比如R2用熱敏電阻代替,或者利用JFET工作在可變電阻區(qū),而本次試驗(yàn)我們選擇的是采用兩個二極管進(jìn)行穩(wěn)幅,如上圖,原理是當(dāng)U1幅值很小時,兩個二極管相當(dāng)于開路,則R2,兩個二極管的電阻為R2的大小,Av﹥3,有利于起振,而當(dāng)U1幅值較大時,兩個二極管有一個導(dǎo)通,總的電阻變小,Av變小,U1幅值達(dá)到穩(wěn)定?! ?5)功率放大電路的設(shè)計 4 電子技術(shù)課程設(shè)計報告 學(xué) 院:電氣與電子工程學(xué)院專業(yè)班級: 電信 班 學(xué)生姓
26、名: 指導(dǎo)教師: 完成時間: 2