【正文】 .......................... V 1 設(shè)計任務(wù)描述 .................................................... 1 設(shè)計題目：簡易電子琴 ............................................... 1 設(shè)計要求： ......................................................... 1 2 設(shè)計思路 ........................................................ 2 3 設(shè)計方框圖 ...................................................... 3 4 各部 分電路設(shè)計及參數(shù)計算 ......................................... 4 各部分電路設(shè)計 ..................................................... 4 RC 橋式振蕩電路 ................................................ 4 電壓控制器 ..................................................... 5 功率放大器 ..................................................... 6 各部分參數(shù)計算 ..................................................... 6 RC 橋式振蕩電路 ................................................ 6 電壓放大器的參數(shù)計算： ......................................... 9 5 電子琴工作過程分析及其圖像 ...................................... 10 簡易電子琴的總電路圖 .............................................. 10 電路圖的工作過程分析 .............................................. 10 各種不同音階頻率的獲得 ........................................ 10 頻率信號的初步放大 ............................................ 19 音階音量大小的控制 ............................................ 19 6 元器件清單 ..................................................... 20 7 主要元器件介紹 ................................................. 21 小結(jié) ........................................................... 22 致謝 ........................................................... 23 參考文獻 ........................................................ 24 附錄 A1 簡易電子琴總電路圖 ........................................ 24 簡易電子琴 1 1 設(shè)計任務(wù)描述 設(shè)計題目：簡易電子琴 設(shè)計要求： 設(shè)計目的： （ 1） 掌握正弦振蕩器的構(gòu)成、原理與設(shè)計方法； （ 2） 熟悉模擬元件的選擇、使用方法。 基本要求： （ 1） 能生成基本七種聲調(diào)的正弦波形，幅度 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 10%； （ 4） 集成運放構(gòu)成。 發(fā)揮部分： （ 1） 輸出音量可調(diào)； （ 2） 調(diào)性可調(diào)節(jié)； （ 3）其他。 簡易電子琴 2 2 設(shè)計思路 設(shè)計思路：首先 ，我們 通過查閱資料獲得 了 七個音階的低音、 中音、高音 對應(yīng) 的頻率 。最終目的是將這些音階的頻率按要求輸出。 于是在整個電路的開始部分我們放置了一個 RC 橋式振蕩電路， 我們的 RC 橋式振蕩電路是由 RC 串并聯(lián)組成的選頻網(wǎng)絡(luò)和一套由集成運放 OP07CP 構(gòu)成的電壓負反饋放大電路組成的放大網(wǎng)絡(luò) 。 放大網(wǎng)絡(luò)：即 RC 橋式振蕩電路 ，其 主要的特點就在選頻網(wǎng)絡(luò)上 ， 電阻 “ R” 選擇用一 個 定值電阻和一個滑動變阻器串聯(lián)；電容 “ C” 則使用 7 個電容并聯(lián)，開關(guān)選用 七鍵式的聯(lián)動開關(guān)。然后按標準形式連接電路，完成后調(diào)節(jié)滑動變阻器使其阻值 為 零 。 此時根據(jù)給出的 7 個低音頻率依次確定每個電容的大小， 完成后再通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值來調(diào)出 7 個中音和 7 個高音 。這樣當聯(lián)動開關(guān)按鍵接觸不同位置的時候， 就會產(chǎn)生不同頻率的 7 個音符。 放大網(wǎng)絡(luò) ： 我們使用集成運放 （例如 OP07CP） 作主要的放大元件，使用定值電阻 R R6 和由兩個二極管倒向并聯(lián)、再與定值電阻 Rf 并聯(lián)所組成的穩(wěn)壓裝置作為反饋網(wǎng)絡(luò) ， 并使其增益達到預(yù)期要求。 對于 第二部分 ， 我們在 第一級的 輸出端接入一個電壓控制器 。 我們采用一個定值電阻和一個滑動變阻器串聯(lián)，并將滑動變阻器接地，在這兩個電阻之間接入一個由集成運算放大器 （例如TL084ACD） 構(gòu)成的電壓跟隨器 。 同 時分別在集成運放的 4 腳和 11 腳上接入正負 12V 的直流電源。這樣就可以通過改變滑動變阻器的阻值來影響輸入電壓的分配，進而改變輸入到功放的電壓大小。 第三部分是功率放大部分， 這部分我們主要采用兩個完全相同的 、 由集成運算放大器 （例如LM324N） 構(gòu)成的電壓跟隨器，每一個電壓跟隨器都接入正負 12V 直流電源，并將它們并聯(lián)；對并聯(lián) 后的電路而言，集成運放的輸入、輸出電壓相同；對電流具有放大作用， 因此構(gòu)成功率放大器。 這樣就可以將較弱信號進行放大。 簡易電子琴 3 3 設(shè)計方框圖 按鍵輸入頻率信息