简易电子琴设计说明书--XX - 图文

《电工学新技术实践》电子电路部分设计

（模拟部分）

题目简易电子琴

班号：090XXXX 姓名：XX 学号：109XXXXX

专业：机械设计制造及其自动化专业 学院：机电工程学院 时间：2011.9.22

分类 成绩 设计 制作 调试 功能 实现 报告 总成绩：

一、 设计任务：

简易电子琴。

二、 设计条件：

完成此次设计任务所需要的仪器设备及元器件有：

⑴ EEL-69 模拟数字电子技术试验箱 一台 ⑵ “集成运算放大器应用”实验插板 一块 ⑶ 直流稳压电源 一台 ⑷ 双踪示波器 一台 ⑸ 数字万用表 一块 主要元器件：运放UA741 、电阻 、电容 、导线等

说明：EEL-69模拟数字电子技术试验箱上有喇叭、三极管以及芯片的插座、集成运算放大器实验插板上有不同参数值的电阻和电容可任意选用。

三、 设计要求：

⑴ 按下中音“1”和高音“1”键（或开关时）电路必须能起振，C调各音的振荡

频率如下表：

表一：C调音阶对应频率表

C调 f/Hz 1 264 2 297 3 330 4 352 5 396 6 440 7 495 i 528

⑵ 记录对应不同音阶时的电路参数值 ⑶ 用示波器观察震荡波形 ⑷ 写出设计总结报告

四、 设计内容：

1.设计原理图

⑴ UA741运算放大器的引脚图

芯片引脚功能的说明： 1.5为偏置（调零端）

1 5 2 为正向输入端 2 6 3 为反向输入端

- 4 接地

3 + 7 6 输出 4 8 7 电源端

8空脚

其工作电压在正负12V 允许功耗500W

在本次设计中将利用UA741运算放大器来构成RC桥式振荡电路 ⑵ RC桥式振荡电路及频率的选择

设计原理依据：RC桥式正弦波振荡电路，一般多用于产生低频振荡，他由RC串并联电路作为选频环节和同相比例运算电路组成，其电路图如下：

R11R91k2K4C10.1u2-U3V-OS1uA741165YV5-12OUT+12R11KC20.1uR11KV+73OS2V4

RC串并联振荡电路 原理如下：对RC选频环节振荡电路的输出电压uo 是它的输入电压，它的输出电压ui送到同相输入端，只有当时，uo和ui同相，且谐振时，| F|=Ui/Uo=1/3,而同相比例运算电路的电压放大倍数为 |A |=Ui/Uo=1+Rf/R,可见，当Rf=2R1时，有 |A |=3， |AF |=1。Ui与Uo同相，故电路具有正反馈，起振时|AF |>1,即|A |>3;随着震荡幅度的增大，|A |将自动减小，直到满足|A |=3时，振幅达到稳定，以后可以自动稳幅。

⑶ 选择用RC振荡电路后即可画出振荡部分的电路原理图，如下图所示：

D4SW9R1R1136.34KR228.71KR323.26KR420.44KR516.15KR613.08KR710.34KR89.08KSENS59025-SPSTSW9R9SENS59025-SPSTSW9SENS59025-SPSTSW9C1SENS59025-SPSTSW9SENS59025-SPSTSW93SENS59025-SPSTSW9SENS59025-SPSTSW9SENS59025-SPSTC20.1uR131k12+0.1u2-1kR101kD1N4002U3OS1uA741165YV1kD5D1N4002V3-12V+7V-4OUTOS2V2

1.振荡电路中电阻的选择：

给定除R1~R8之外的元件参数值，令Ra=Rb=1KΩ,C1=C2=0.1uF，利用可调电阻Rc来保证电路的起振，令Rf=1KΩ,Rc=1KΩ. 2.与八个开关相连的八个电阻阻值的选择：

已知C2=0.1uF，由再结合表一利用公式，即可计算出八个音阶对应的阻值分别为： 电阻/ KΩ 阻值

3.稳幅方式的选择：

不光要是电路能够振荡还要考虑稳幅，本次设计采用两个二极管进行稳幅，当Uo幅值很小时，两个二极管相当于开路，则电阻为Rf，|A |>3有利于起振，而当Uo幅值较大时，两个二级管有一个导通，总的电阻变小，|A |变小，Uo幅值达到稳定。

R1 R2 R3 23.26 R4 20.44 R5 16.15 R6 13.08 R7 10.34 R8 9.08 36.34 28.71 2.设计方案

简易电子琴由RC选频网络，继承运算放大器，节拍信号发生器组成。其系统框图如下所示：

正负电源 喇 叭RC选频 运算放大 琴键输入 网络 器电路