简易电子琴课程设计.doc

课程设计任务书学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：信息工程学院

题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现

初始条件：

可选元件：集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干，直流电源，或自备元器件。

可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器

要求完成的主要任务:

（1）设计任务

根据要求，完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试，鼓励自制稳压电源。

（2）设计要求

①设计一简易电子琴电路，按下不同琴键即改变RC 值，能发出 C 调的八个基本音阶，采用运算放大

器构成振荡电路，用集成功放电路输出。已知八个基本音阶在 C 调时所对应的频率如下表所列

C 调 1 2 3 4 5 6 7 i

f 0 /H Z 264 297 330 352 396 440 495 528

②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。

③利用Proteus 或Multisim 仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系

统功能。

④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。

⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。

时间安排：

1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。

2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

1. 模电课设概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1 ）

1.1设计背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1）

1.2设计目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)

1.3 开发环境proteus简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)

2.电路原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3) 2.1 RC桥式振荡电路及频率选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)

2.2 振荡条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)

3.总体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)

3.1实验电路设计思路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)

3.2设计电路图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(6)

3.3实验参数选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(6)

4. 仿真曲线及结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(7)

4.1 仿真操作过程及曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(7)

4.2 仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(14)

5.实物制作及仿真、实物的差异⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(15)

5.1实物制作过程和调试过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(15)

5.2 仿真、实物的差异⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（16）

6. 心得体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（17）

7. 元件清单⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（18）

8. 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（19）

1 模电课设概述

1.1 设计背景

电子琴是一种键盘乐器，采用半导体集成电路，对乐音信号进行放大，通过扬声器产生

音响。

简易电子琴的设计方法：它采用模拟电路中的RC 正弦振荡原理。设计出的电子琴音阶频率满足国际标准，La 调频率满足国际标准音 C 调频率440 Hz。给出电路参数的选取

方法和一组参考值。结果证明，用模拟电路方法制作电子琴结构简单，而且成本低廉。

对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。本文介绍基于RC 正弦波振荡电路的简易电子琴设计方案。

1.2 设计目的及意义

1、培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态

度和勇于探索的创新精神。

2、锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。

3、通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规

范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。

4、巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。

5、为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。

1.3 开发环境proteus简介

Proteus 软件是一款极好的单片机应用开发平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地

解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件

下，利用PC以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试，使单片机应用系

统设计变得简单容易。Proteus 软件涵盖了PIC、AVR、MCS805、1 68HC11、ARM等微处理器

模型，以及多种常用电子元器件，包括74 系列、CMOS 4000系列集成电路、A/D 和D/A 转

换器、键盘、LCD显示器、LED显示器，还提供示波器、逻辑分析仪、通信终端、电压/ 电流表、I2C/SPI 终端等各种虚拟仪表，这些都可以直接用于仿真设计，极大地提高了设计

效率和设计水平。