模擬電子技術課程設計————簡易電子琴.

1、課程設計設計JH目：茴易電子號測控本。91班系別： 班級： 學號：自控系學生姓名：指導教嬸：職稱： 講師起止日期:2011年5月9日起2011年5月15日止簡易電子琴沈陽工程學院課程設計任務書課程設計題目：簡易電子琴系別自控系班級學生姓名學號23指導教師職稱講師課程設計進行地點：F101任務下達時間：2011年5月9日II簡易電子琴起止日期：2011年5月9日起2011年5月15日止教研室主任2011年5月9 日批準III簡易電子琴簡易電子琴1設計過程及論文的基本要求1.1 設計過程的基本要求：(1)基本部分必須完成，發(fā)揮部分可以在已給的范圍或自己尋找資料的范圍內(nèi)任選；(2)符合要求的設計報告

2、一份，其中包括邏輯電路圖、實際接線圖各一份；(3)設計題目必須仿真通過，設計過程的資料草稿上交；(4)考勤情況、每天任務的完成情況、上機情況、答辯情況。1.2 課程設計論文的基本要求：(1)藍黑色或黑色鋼筆或碳素筆書寫，不允許用圓珠筆。項目齊全、字跡工整，有條件的可以打印。(2)裝訂順序：封面、任務書、成績評定表、中文摘要、關鍵詞、目錄、正文(正文的具體要求按老師講課要求)、總結(jié)及致謝、參考文獻、附錄(邏輯電路圖與實際接線圖)。1.3 時間進度安排現(xiàn)洋階段HW計的完成內(nèi)容番住12011,5.9講解書要世計內(nèi)容.學隼根據(jù)仃務行徽由嵋始融陽打分22011.5.10電ft機圖他初步快理圖克成情況.滯

3、耕及其止用濕打分201L5.il介逗對并指出懦式技斜證t講M接筑圖經(jīng)制收報 為1聞打分12011.5.12卜./ ,1.：,?. 1V;(2)有一定的帶負載能力，輸出電阻較小，能驅(qū)動喇叭發(fā)聲；(3)能有效抵制干擾，輸出諧波分量1。在輸出穩(wěn)定頻率的波形前，信號經(jīng)過了選頻和放大兩個階段。具體來 說，是對于選定6簡易電子琴的頻率進行不斷放大，非選定頻率的信號進行不斷衰減，結(jié)果就能得到特定頻 率。若想使RC橋式振蕩電路產(chǎn)生振蕩，則必須滿足相應公式：輸入信號的角頻率為：w = co0RC即輸入信號的頻率為:1f =2nRC所以可導出電容的計算公式為:2nRf7個音階的低音頻率為： 表1七個音階的低音頻率

4、汴階唱名douruaimifaSOUlaxi拗率/HZ261297330352396440195根據(jù)公式可以分別求出7個低音頻率對應的電容C的大小分別為: 表2七個頻率對應的電容音階唱HdcunmindfaSOUlaxi電容/nf28. 6525. 4522 921. 4519.0817,1515. 257個音階的中音頻率為：表3七個音階的中音頻率音階唱名douruaindfaSOUlaxi物率ZHZ5235786596987SI8809S81R =如Cf通過公式：可以求出在對應的中音頻率下連入電路中的電阻大小分別為:7簡易電子琴表4對應中音頻率接入電路的阻值音階明冬douruaimifaso

5、ulaxi電阻/Kfl10.610.610. 610.610.610.610.6所以滑動變阻器接入的阻值為對應的波形。7個音階的高音頻率為：,即滑動變阻器調(diào)到總阻值的35%時，就可以產(chǎn)生中音頻率所表5七個音階的高音頻率音階唱咎douruaimifasoulaxi靦率何10161175131013971568176019761R =CZrrCM通過公式: 可以求出在對應的高音頻率下連入電路中的電阻大小分別為:表6對應高音頻率接入電路的阻值音階唱名douruaimifaSOUlaii電陽/Kfl5.165.165.165.165.165.165. 16所以滑動變阻器連入的阻值為應的波形，并由示波器

6、顯示出來。(3)放大電路參數(shù)的計算：，即滑動變阻器調(diào)到總阻值的1%時就可以產(chǎn)生高音頻率所對 由于RC振蕩電路的反饋電壓增益：所以放大電路白電壓增益為：8即：簡易電子琴但是根據(jù)選頻網(wǎng)絡的原理可知，開始時，我們要讓電壓增益因此，。略大于，故可設的阻值為(略大于 3。)，的阻值為4.2.2 電壓放大器的參數(shù)計算：為了防止輸出電壓過大，進而可能破壞功率放大器中的某些元件。所以，我們采 用了定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)分壓的方式。在我的設計中，采取定值電阻的阻 值為滑動變阻器總阻值的4.5倍。因此，定值電阻使用大小的電阻，滑動變阻器 采用總阻值為大小的電阻。這樣就可以很好的控制進入到功放的電壓大小。9簡易電

7、子琴5電子琴工作過程分析及其圖像5.1 簡易電子琴的總電路圖ZjiRC圖5.1.1電子琴總電路圖5.2 電路圖的工作過程分析5.2.1各種不同音階頻率的獲得如圖所示，為我設計的簡易電子琴總體電路圖。只要選出不同音階對應的特定的頻率就可以讓電子琴發(fā)出相應的聲音(本電路圖中，由示波器的振幅大小體 現(xiàn))，由公式10簡易電子琴可知只要選頻網(wǎng)絡中的電阻和電容發(fā)生變化，就可以算出變化之后相對應的頻率。根據(jù)這一特性我為各個音階設定了不同阻值的電阻和不同容值的電容。(1) 一階低音頻率的獲得及其相關圖像 首先將滑動變阻器全部接入電路，聯(lián)動 開關阻值、容值選出一階低音頻率來。 其頻率大小及波形如下：*泰麗談fl

8、LXSCl畫畫G wOLTjmf* VOtoaooQUTILITY SyUtm Sta：jisChi 2VM2fiuCmZoOmVTektronix jF分別接到電容處這樣就可以根據(jù)特定的同上，首先將滑動變阻器全部接入電(2)二階低音頻率的獲得及其相關圖像 路，聯(lián)動開關特定的阻值、容值選出二階低音頻率來。其頻率大小及波形如下：分別接到電容處這樣就可以根據(jù)11簡易電子琴泰克示波器-XC1F0KJR CHANNELU&ITL STORAGE MCILLOSCOPEM 2rrt5KWER OOQQ(3)三階低音頻率的獲得及其相關圖像同理，首先將滑動變阻器全部接入電路，聯(lián)動開關特定的阻值、容值選出三階

9、低音頻率來。其頻率大小及波形如下：分別接到電容處這樣就可以根據(jù)12簡易電子琴翁泰克示波疆-XC1FOURCHiMNElGIT4L STORAGE CSCIUkOfCOPtMPofite LTILITYSystem SratjsCmUiXJmV 000eCURSOR 1VOLT 521V(4)四階低音頻率的獲得及其相關圖像同理，首先將滑動變阻器全部接入電路，聯(lián)動開關特定的阻值、容值選出四階低音頻率來。其頻率大小及波形如下:頻率計-XFC113方失真分析XDA1分別接到電容處這樣就可以根據(jù) 簡易電子琴行 事完示波器-XSC1 0000(5)五階低音頻率的獲得及其相關圖像同理，首先將滑動變阻器全部接

10、入電路，聯(lián)動開關特定的阻值、容值選出五階低音頻率來。 其頻率大小及波形如下：14分別接到電容處這樣就可以根據(jù) 簡易電子琴S3中失真分析-XDA1凡Ml惻方 泰克示波靠-X5C1CURjDRIVOLT5/DPCQMPCH 1 0000LJsiPOWER(6)六階低音頻率的獲得及其相關圖像同理，首先將滑動變阻器全部接入電路，聯(lián)動開關特定的阻值、容值選出六階低音頻率來。其頻率大小及波形如下：15分別接到電容處這樣就可以根據(jù)簡易電子琴rc叵 u ， NQ 3覆krr,小POTiTaON#CUSQR1VOLTS/DR股口乳 CBMP 00POWER(7)七階低音頻率的獲得及其相關圖像同理，首先將滑動變阻

11、器全部接入電路，聯(lián)動開關顯特定的阻值、容值選出七階低音頻率來。其頻率大小及波形如下：16分別接到電容處這樣就可以根據(jù)簡易電子琴礴泰亮；H涯嘉-XS匚.ehix11)s 2024 據(jù)低第2：七口三口11口乳ePOWERhi tJ. C lr vertCH12 Wr VM IfusF rtCH1Co j pi rgM Pts: -1 2ms1 1nmEI 11 1 11 11 11 I,l 111三|ici口 口一L L(8)各階中音，高音頻率的獲得及其相關圖像在各個低音頻率相對應的阻值、容值的基礎上通過改變滑動變阻器的阻值來獲得 想要的中、高音頻率，；當滑動變阻器滑動到65%和99%時，就可以分

12、別獲得各 個音階相應的中、高音頻率。由于七個音階的方法相同，故僅以一階為例。中音頻率的獲得及圖像：17簡易電子琴高音頻率的獲得及圖像:一泰克示波器-XSClTektronix ins 2024 腐出瑞需;3cIB TSgd MPcs：-60Dus18CH1 2,D5VPOWER Tektronix l ns .:滯鵑器褊對口由，MRs； -1.2msCHlZ?02mVCHICoupiingI r vertM 1msVoltsTivPOWERO IPO54TI0WXiiRnRi簡易電子琴5.2.2 頻率信號的初步放大從圖5.1.1中看出，選頻網(wǎng)絡的后邊接入的是由型號為OP07CP的集成運算放大器

13、和兩個型號為1N4001的二極管組成的放大電路，它可以將輸入的微弱信號進 行放大。5.2.3 音階音量大小的控制對音階音量大小的控制，我們是用由型號 TL086ACD集成運算放大器和滑動變阻 器組成的電壓控制器來實現(xiàn)的。只要調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值就可以改變音量的大 小，當調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其阻值變大，音量就會放大，反之將會減小。19簡易電子琴6元器件清單序號名林型號數(shù)tt1袋成龍燈放大器OP07CP1個一集成運算放大器TL084ACDi3集成運燈放火器LM324N24二根管IN400I25連動開關7POS ROTARYT*6潸動變阻器16K27滑動變機器6K1g定值電用5Ky定值電阻391K11

14、0定值電阻2K1il定值電阻O.5O5K112定值電阻27KI13電容28.65nF14電容25.45iif215電容22.9nf7一16電容2L45nf17電容l9 0Snf218電容I7.l5nf爭 #*,19電容1525nf20效率計XFC1121火工分析儀XDAJ1泰克示波器XSCI120簡易電子琴7主要元器件介紹:數(shù)據(jù)庫名稱：主數(shù)據(jù)庫系列組:Analog系列:OPAMP名稱：OP07CP作者：DK日期：January 01,2001功能：Low-Offset Voltage Operational Amplifier 描述：Input_Voffset= :Input_Ibias=:G

15、ain_BW=:Slew_Rate=:Number=:Package=熱敏電阻連接：103.00熱敏電阻狀況：43.00功耗：0.50降值拐點：25.00最低工作溫度：0.00最高工作溫度：70.00靜電放電：0.00:數(shù)據(jù)庫名稱：主數(shù)據(jù)庫系列組：Diodes系列：DIODE名稱：1N4001作者:PZ日期：May 27, 1998功能：描述:Vrrm=50:卜rm=50:VfmIf=1.11000:trr=30.0:Package=DO-35熱敏電阻連接：50.00熱敏電阻狀況：0.00功耗：0.00降值拐點：150.00最低工作溫度:-50.00最高工作溫度:175.00靜電放電：0.00

16、21簡易電子琴小結(jié)通過此次模擬電子技術基礎課程設計，我熟悉了簡易電子琴的制作方法和設計原 理。一周時間，在我組成員相互討論、相互學習，與老師交流、請教之間，很快 就結(jié)束了。一周的時間雖然短暫，但在這一星期的課程設計中收獲很多。在此次 設計中，我認為其核心就是將我們已經(jīng)學過的各種電路運用到實際當中，將其功 能通過特定的器件展示出來。這是對我們所學的課本知識的測驗，也是對是否能快速吸收新的知識的一種考 驗，在自己親自操作的時候，才能體驗到它具有的挑戰(zhàn)性。在設計的時候，總會 遇到一些讓人很難理解的問題。給我印象最深的是，經(jīng)過老師的指導，要想得到 七個音階的頻率信號，必須先做好只有一個音階頻率時的電路

17、?；厝ヒ院螅凑?教材上的電路圖畫好以后，以為仿真肯定能通過，但是事實不是，根本不能起 振。后來請教老師以后，才能達到我們想要的結(jié)果。所以，在以后的學習和其它 課程設計的時候，我們一定要細心的檢查并發(fā)現(xiàn)、解決問題。這次經(jīng)歷也為以后 成為工程設計師之路打下了基礎。在沒有確定方案的時候，我們必須先查閱資料，再和我組成員討論，然后去向老 師請教，最后確定電路圖的設計方向。過程比較復雜，但是在一次又一次的反復 中，我的獨立思考、解決問題的能力有了進步。以前不懂的、或是似懂非懂的知 識與常識變得清晰明了，并能運用到實踐中，大大提升了自己的動手能力。在設計與仿真的過程中，對某些元件的功能及特點有了很好的了

18、解，這對以后的 學習或是工作都是很有幫助的。讓我明白了實際接線圖與理論電路圖之間的差 異。為了很好的體現(xiàn)仿真結(jié)果，選擇什么樣的器件測量也是一個很重要的問題。 在設計的過程中，我也發(fā)現(xiàn)了自己很多不足的地方：對一些概念只有模糊的記 憶；對電路的增益計算、正向放大、 RC選頻網(wǎng)絡還有欠缺。但是一周的思考與 學習把這些問題都解決了?？傊瑢﹄娮忧俚某晒υO計，是大家相互學習，并向老師請教指導的結(jié)果。在思 考的同時，必須把實踐相結(jié)合。不僅能提高動手能力，還能培養(yǎng)團隊合作精神。 當我們成功的時候，大家一起微笑，那也是一種美好的體驗。22簡易電子琴致謝這一周對簡易電子琴的設計能夠圓滿成功，靠自己的力量是遠遠不夠的。在這 里，我要感謝黃碩老師給我的指導。由于理論知識學得不是特別好，因此在設計 過程中遇到了很多不明白的地方。每次請教老師的時候，都能很仔細的為我們接 答，不管是簡單的問題，還是復雜的問題。在對電路的調(diào)試時，對我更是比較困 難，每次老師在講解以后，都會給我們比自己設計更好的建議。加快了我們設計 成功的速度。在這里也感謝學校能夠提供一次鍛煉學生將理論與實踐相結(jié)合的能力的機會。也感謝我