模电课程设计简易电子琴.docVIP

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 数理学院 简易电子琴电路的设计 （模拟电路课程设计） 专 业 应用物理学（智能化测试技术） 班 级 12测试 学 号 20120405142 学生姓名 仲于 指导教师 张文婷 设计时间 2014 年 6 月 17 日 教师评分 2014年 6 月17日 目录 目录2 第一章 摘要3 第二章 设计方案3 2.1设计目的3 2.2设计要求及主要技术指标.. 4 第三章 电路原理图 6 3.1 电路仿真图6 第四章 元件清单6 4.1 元件表格6 4.2 元件说明7 第五章 设计过程8 5.1 电路系统8 5.2参数推导9 5.3 仿真参数和仿真电路 10 第六章 焊接过程与调试15 第七章 心得体会 16 第八章 参考文献17 第一章 摘要 于固定的简单功能的实现，模拟电路具有结构简单，实现方便，成本低廉的优点。在这方面，模拟电路得到广泛的应用。模拟电路中的RC正弦波振荡电路具有一定的选频特性，乐声中的各音阶频率也是以固定的声音频率为机理的。本课程设计以制作一个简易电子琴为最终结果，主要以硬件测试为主。首先进行电路分析，设计电路图，其次考虑所有可能出现的问题，完善电路图，再选择合适的器件，最后按照电路图线路搭试，调试测试，直至达到理想的目标。 第二章 设计方案 2.1、巩固所学的相关理论知识；通过设计了解如何运用电子技术来实现温度测量和控制任务； （2）实践所掌握的电子制作技能； （3）会运用multisim工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计； （4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则； （5）掌握模拟电路的安装、测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题； （6）学会撰写课程设计报告； （7）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风； （8）完成一个实际的电子产品；进一步提高分析问题、解决问题的能力。 2.2 、基本乐理知识 音调主要由声音的频率决定，乐音(复音)的音调更复杂些，一般可认为主要由基音的频率来决定。也即一定频率的声音对应特定的乐音。在以C调为基准音的八度音阶中，所对应的频率如表1所示。如果能够通过某种电路结构产生特定频率的波形信号，再通过扬声器转换为声音信号，就能制作出简易的乐音发生器，再结合电子琴的一般结构，就可实现电子琴的制作了。 表1 八个基本音阶在C调时所对应的频率 C调 1 2 3 4 5 6 7 i /Hz 264 297 330 352 396 440 495 528 2.3 、设计原理 RC桥式振荡电路如图1-1所示。 图1-1 RC桥式振荡电路 2.3.1 、RC串并联选频网络 RC桥式振荡电路可以选出特定频率的信号。具体实现过程的关键是RC串并联选频网络，其理论推导如下： 谐振： （1） 谐振： （2） 可得选频特性： （3） 取 R1 = R2 = R ， C1 = C2 = C ，令 得 RC 串并联电路的幅频特性为： （4） 相频特性为： （5） 最大，。 即当f0=1／(2πRC)时，输出电压的幅值最大，并且输出电压是输入电压的1／3，同时输出电压与输出电压同相。通过该RC串并联选频网络，可以选出频率稳定的正弦波信号，也可通过改变R，C的取值，选出不同频率的信号。 2.3.2 、振荡条件 图2所示为含外加信号的正弦波振荡电路，其中A，F分别为放大器回路和反馈网络的放大系数。图2中若去掉Xi，由于反馈信号的补偿作用，仍有信号输出，如图3所示Xf=Xi，可得自激振荡电路。自激振荡必须满足以下条件： 振幅条件： （6） 相位条件： （7） 2.3.3 、起振条件 自激振荡的初始信号一般较小，为了得到较大强度的稳定波形，起振条件需满足|A·F|1。在输出稳定频率的波形前，信号经过了选频和放大两个阶段。具体来说，是