變音信號產(chǎn)生電路的設計

1、武漢理工大學電子綜合實訓說明書變音信號產(chǎn)生電路的設計1設計指標設計一個變音信號發(fā)生器，使它能按一定規(guī)律交替發(fā)出兩種不同的聲音。兩種聲音的頻率和節(jié)拍可通過電路參數(shù)調(diào)整根據(jù)需要改變，使聲音達到滿意的效果。2設計方案及其比較2.1方案一方案一的原理圖如圖1所示，該電路由兩片NE555芯片組成，第一片為多諧振蕩，從3管腳輸出周期性變化的高低電平接入右邊的555的5管腳。當?shù)谝徊糠州敵龅碗娖綍r接入第二部分，第二部分中的管腳2、6的參考電壓分別為1/3Vcc和2/3Vcc。當?shù)谝徊糠州敵龈唠娖綍r接入第二部分，第二部分中的管腳2、6的參考電壓分別為1/2Vo1和Vo1。第二片芯片也能構(gòu)成多諧振蕩，但由于參考

2、電壓的不同，則會輸出兩種周期信號，且為交替發(fā)聲。從而實現(xiàn)變音。調(diào)節(jié)R2可以改變聲音的節(jié)拍，調(diào)節(jié)R4可以改變聲音的頻率。圖1方案一的原理圖2.2方案二方案二的原理圖如圖2所示，在第一種方案的基礎上，通過增加滑動變阻器Rv1和二極管，利用二極管的單向性，并改變Rv1，使電容C1的充放電時間基本相同，得到占空比接近0.5，穩(wěn)定了電路，使輸入的音頻更加均勻，其電路工作原理與第一種相似。圖2方案二的原理圖2.3方案三方案三的原理圖如圖3所示, 該電路圖由兩片NE555芯片構(gòu)成的低頻兩級多諧振蕩器，彼此相互獨立，兩片芯片的輸出端接一電容和電阻后級聯(lián)接入到發(fā)生器中，通過調(diào)節(jié)輸入電壓，從而改變聲音的音調(diào)，以此

3、來實現(xiàn)變音效果。圖3方案三的原理圖2.4方案比較以上三種方案都符合電路的運算公式，運用proteus進行了仿真發(fā)現(xiàn)精確度也相近，但是實際操作起來優(yōu)劣勢就出來了。對于第一種方案，電路簡單，可以比較穩(wěn)定的輸出兩種不同的頻率，且頻率穩(wěn)定，易于實現(xiàn)，第二種方案與第一種相似，雖然在第一種的基礎上做出來改進，但是電路變得復雜，在調(diào)試的過程中也顯得困難，對于占空比等于0.5的調(diào)試難度加大。第三種方案，電路顯得更加復雜，而且頻率在也不顯得這么穩(wěn)定，調(diào)試的時候顯得更加困難。所以綜上所述，最后選擇第一種方案作為實現(xiàn)方案。3實現(xiàn)方案綜上所述，我們將選擇方案一來實現(xiàn)變音信號產(chǎn)生電路的設計，實現(xiàn)過程中我們將用到表1中器

4、件。表1 元件列表元器件名稱規(guī)格數(shù)量原器件名稱規(guī)格數(shù)量直流源15V1面包板1萬用表1導線若干滑動變阻器10k1剪刀1電阻100k1鑷子1電阻51k1NE555芯片2電阻1k4實驗中所用到的芯片：NE555圖4 NE555內(nèi)部方框圖圖5 NE555管腳圖1地GND 2觸發(fā) 3輸出4復位 5控制電壓 6門限(閾值）7放電8電源電壓Vcc圖為實現(xiàn)方案的原理圖，該電路由兩片NE555芯片組成，第一片為多諧振蕩，從3管腳輸出周期性變化的高低電平接入右邊的555的5管腳。當?shù)谝徊糠州敵龅碗娖綍r接入第二部分，第二部分中的管腳2、6的參考電壓分別為1/3Vcc和2/3Vcc。當?shù)谝徊糠州敵龈唠娖綍r接入第二部分

5、，第二部分中的管腳2、6的參考電壓分別為1/2Vo1和Vo1。第二片芯片也能構(gòu)成多諧振蕩，但由于參考電壓的不同，則會輸出兩種周期信號，且為交替發(fā)聲。從而實現(xiàn)變音。調(diào)節(jié)R2可以改變聲音的節(jié)拍，調(diào)節(jié)R4可以改變聲音的頻率。 圖4實現(xiàn)方案的原理圖圖5(a),(b)為實物圖，因為在實驗室中并沒有我們仿真的所有的元器件，所以選擇的電阻比仿真的電阻大 。(a)(b)圖5(a)(b)電路設計的實物圖4調(diào)試過程及結(jié)論 在調(diào)試過程中，因為第一在實驗室拿的喇叭是壞的，導致第一次調(diào)試失敗，又因為實驗室并沒有這次實驗所要的器材規(guī)格，所以在連接電路所用的電阻的電阻值偏大，導致在調(diào)試的過程中因為電阻值過大使發(fā)生過于微弱，

6、在換上滑動的變阻的時候經(jīng)過反復的調(diào)試，得到想要的實驗結(jié)果。電路發(fā)出了兩種不同頻率的聲音，通過調(diào)節(jié)滑動變阻，聲音也得到了改變，所以，變音信號產(chǎn)生電路的設計成功5心得體會 這是我第二次進行電子綜合實訓，課題是在別人選擇后留下的，剛開始以為會很難，在查閱資料后，發(fā)現(xiàn)這是一個相當簡單的一個電路設計，因為數(shù)電課中對于555芯片已經(jīng)學習過了，有了一定的認識，所以在設計的時候感覺還算比較輕松。就是在實驗調(diào)試的時候出現(xiàn)了些問題，一方面是因為實驗器材的原因，一方面也是我們的電路連接的不是特么美觀，在電路的檢查的時候比較麻煩，好在最后通過調(diào)試實驗取得了成功。這次課設讓我又再一次熟悉了proteus,對于這個軟件的運用又得到了進一步的加深，對于數(shù)電的理論知識也有了進一步的掌握，為今后關于電路方面知