制作一个简易电子琴 课程设计

制作一个简易电子琴课程设计

目录

**总体的设计思路

第一部分：设计前准备

1.1 芯片性能指标

1.2 手工焊接技术

1.3 元件制作工艺

第二部分：设计方案及选定

2.1 八个音阶的频率

2.2 振荡电路的选择与设计

2.3 八个电阻的选择

2.4 稳幅方式的选择

2.5 功率放大电路的设计

2.6原理图

第三部分：简易电子琴电路的检测与误差分析3.1 芯片测试

3.2 振荡电路测试

3.3 电子琴的测试

第四部分：元器件清单

第五部分：设计心得体会

第六部分：参考文献

**总体的设计思路

本设计以制作一个电子琴为最终结果。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，最后按照电路线路搭试，调试测试，直至达到理想的成品。当然在这之前对焊点等要事先查阅资料，了解手工焊接技术；

查阅有关4100 芯片，741 芯片的功能等参数，还有试其芯片是否好坏的电路和方法；同时还要了解RC 振荡电路，与其产生振荡的条件跟原理，选择稳幅电路，理解其稳幅的原理；当然还要计算八个音阶的产生频率，再根据RC 振荡电路计算电阻值，以便选择合适的电阻，这些都是课前准备。测试电子琴我们要一步一步的，首先是振荡电路的线路测试，其次选频电路的测试，功放电路的测试，最后再是总体测试，尽量消除噪音，使音质能够很清晰。这样才能使我们的制作出来的电子琴更加完美。

第一部分：设计前准备

1、芯片性能指标

首先了解芯片的功能，它是电路的心脏，如果没有它，电子琴是不能工作的。要想使用必须先了解芯片。本次课程设计采用了741 芯片，它是通用高增益运算

放大器，其工作电压在±22V，差分电压30V，输入电压18V，允许功耗500，

其逻辑图如图1（a）。

在使用该芯片时要注意缺口朝左，数引脚的标号，这样才不会弄错各引脚的功能，否则会烧掉芯片，如上图：一脚为空脚，二脚接反相输入端，三脚接同相

端，四脚接负电压，七脚接正电压，六脚输出，同时一脚，四脚，五脚可以配合

连接电位器。如图1（b）。

1

（a）（b）

图 1

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。

图 2

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）

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，有毛细作用使焊料进入焊件的间隙，形成一个合金，从而实现焊件的结合。

进行锡焊，必须具备的条件有以下几点：

（1）焊件必须具有良好的可焊性：

所谓可焊性是指在适当温度下，被焊金属材料与锡焊能形成良好结合的合

金的性能。

（2）焊件表面必须保持清洁：

为了使锡焊和焊件达到良好的结合，焊接表面一定要保持清洁。

（3）要使用合适的助焊剂：

助焊剂的作用是清除焊件表面的氧化膜，通常采用以松香为主的助焊剂，

一般式用酒精将松香溶解成松香水使用。

（4）焊件要加热到适当的温度：

焊接时，热能的作用是熔化焊锡和加热焊接对象，使锡、铅原子获得足够

的能量渗透到被焊金属表面的晶格中而形成合金。

（5）合适的焊接时间：

焊接时间是指在焊接全过程中，进行物理和化学所需要的时间，一般，每个焊点焊接一次的时间最长不超过5s。

3、元件制作工艺

电子产品的电气连接，是通过对元器件、零部件的装配与焊接来实现的。安装与连接，是按照设计要求制造电子产品的主要生产环节。

（1）元器件引线的弯曲成形

为使元件在印制板上的装配排列整齐便于焊接，在安装前通常采用手工或专用机械把元器件引线弯曲成一定得形状——整形，如图3所示。图（a）比较简单，适合于手工装配；图（b）适合于机械整形和自动装焊，特别是可以避免元器件在机械焊接过程中从印制板上脱落；图（c）虽然对某些怕热的元器件在焊接时散热有利，但因为加工比较麻烦，现在已经少用了。

（a）（b）（c）

图 3

各种元件的安装，尽量使它们的标记（用色码或字符标注的数值、精度等）朝上或者朝着易于辨认的方向，并注意标记的读数方向一致（从左到右或者从上

到下），这样有利于检查人员的直观检查；卧式安装的元器件，尽量使两端引线的长度相等对称，把元器件放在两孔中央，排列要整齐；立式安装的色环电阻应

该高度一致，最好让起始色环向上以便检查安装错误，上端的引线不要留得太长

以免与其他元器件短路，如图4 所示。有极性的元器件，插装时要保证方向正确。

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良好不好

图 4

第二部分：设计方案及选定