模电课程设计——简易电子琴的制作
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题目:简易电子琴电路的制作
课程名称:模拟电子技术
院部名称:
专业:
班级:
学生姓名:
学号:
课程设计地点:
课程设计学时:
指导教师:
金陵科技学院教务处制
课程设计书写要求
课程设计报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。
课程设计报告书写说明
课程设计报告应包含一下七部分内容:1、摘要 2、目录 3、前言/引言 4、正文 5、结论、6、参考文献 7、附录,每部分的书写要求参见具体条目要求。
填写注意事项
(1)准确说明,层次清晰。
(2)尽量采用专用术语来说明事物。
(3)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。
(4)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。
课程设计报告批改说明
实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。
实验报告装订要求
实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。
课程设计题目:
简易电子琴的制作
一、摘要
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。
关键字:电子琴振荡电路放大器
二、目录
三、前言
本次课程设计主要是通过对电子琴主体部分的电路进行模仿设计,按下不同琴键改变RC值,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音调,从
而达到电子琴固有的基本功能。
四、正文
1、目的
2、设计任务与要求
3、基本原理
3.1音乐产生原理
由于一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,这样我们就可以利用不同的频率的组合,即可构成我们所想要的音乐了。
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。
3.2 设计原理
3.2.1振荡电路原理
由于RC振荡电路,一般用来产生1HZ~1MHZ范围内的低频信号;而LC振荡电路一般用来产生1MHZ以上的高频信号,由上表我们可以知道选择RC振荡电路。其基本电路为RC文氏电桥振荡电路。
3.2.1.1 RC桥式振荡电路图
3.2.1.2 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:
可得选频特性:
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。
3.2.1.3 振荡条件
1)自激振荡条件
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X i,由于反馈信号的补偿作用,仍有信号输出,如图3所示X f=X i,可得自激振荡电路。自激振荡必须满足以下条件:
2)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|AF|>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,是对于选定的频率进行不断放大,非选定频率的信号进行不断衰减,结果就是得到特定频率的稳定波形。
3.2.1.4器件选择
知道了电容值通过公式f=f0=1/2πRC 结合表一,即可计算出八个音阶对应的电阻值,分别为R21=36.3KΩ,
R22=28.65 KΩ,R23=23.23 KΩ,R24=20.4KΩ,R25=16.13 KΩ,R26= 13.06KΩ,R27=10.32 KΩ,R28=9.07 KΩ,通过值选择电阻器件(就近原则)。
3.2.1.5震荡电路总原理图
3.2.2功率放大电路
DG4100 系列低频集成功率放大电路时单片式集成电路,如下图所示,特别适合在低压下工作。DG4100 型集成功放输
出功率是1.0W。推荐电源电压为6V,负载电阻为4Ω;DG4101 型集成功放输出功率是1.5W,推荐电源电压为7.5V,负载电阻为4Ω;DG4102 型集成功放输出功率是2.1W,推荐电源电压为9V,负载电阻为8Ω。本实验采用了DG4102 型单片式集成功率放大电路,此集成电路是带散热片的14 脚双列直插式塑料封装结构,其结构外形如图2所示。
1——输出端6——反相输出端9——输出端4、5——补偿电容10、12——旁路电容13——自举电容2、7、8、11——空脚3——接地14——电源电压(+VCC)
功率放大电路图
4、简易电子琴制作工艺
4.1、元件布局及布线
4.2、手工焊接技术
焊接技术在电子工业中的应用非常广泛,在电子产品制造过程中,几乎各种焊接方法都要用到,但使用最普遍、最有代表性的是锡焊。锡焊是焊接的一种,它是将焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到锡焊温度,在焊件不熔化的情况下,焊料熔化并浸润焊接面,依靠二者原子的扩散形成焊件的连接。其主要特征
有以下三点:
(1)焊料熔点低于焊件;
(2)焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度,焊料熔化二焊件不熔化;
(3)焊接的形成依靠熔化状态浸润焊接面,有毛细作用