金陵科技学院模电专业课程设计简易电子琴的制作.docx

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金陵科技学院模电专业课程设计简易电子琴的制作

课程设计报告

题目：

简易电子琴电路制作

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：

课程设计课时：

指导教师：

金陵科技学院教务处制

课程设计书写要求

课程设计汇报标准上要求学生手写，要求书写工整。

若因课程特点需打印，要遵照以下字体、字号、间距等具体要求。

纸张一律采取A4纸张。

课程设计汇报书写说明

课程设计汇报应包含一下七部分内容：

1、摘要2、目录3、序言/引言4、正文5、结论、6、参考文件7、附录，每部分书写要求参见具体条目要求。

填写注意事项

（1）正确说明，层次清楚。

（2）尽可能采取专用术语来说明事物。

（3）外文、符号、公式要正确，应使用统一要求名词和符号。

（4）应独立完成试验汇报书写，严禁剽窃、复印，一经发觉，以零分论处。

课程设计汇报批改说明

试验汇报批改要立即、认真、仔细，一律用红色笔批改。

试验汇报批改成绩采取百分制，具体评分标准由各院部自行制订。

试验汇报装订要求

试验批改完成后，任课老师将每门课程每个试验项目标试验汇报以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程试验纲领。

课程设计题目：

简易电子琴制作

一、摘要

本课程设计以制作一个简易电子琴为最终止果，关键以硬件测试为主。

首优异行电路分析，设计电路图，其次考虑全部可能出现问题，完善电路图，再选择适宜器件，最终根据电路图线路搭试，调试测试，直至达成理想目标。

关键字：

电子琴振荡电路放大器

二、目录

三、序言

此次课程设计关键是经过对电子琴主体部分电路进行模拟设计，按下不一样琴键改变RC值，发出C调八个基础音阶，采取运算放大器组成振荡电路，用集成功放电路输出音调，从而达成电子琴固有基础功效。

四、

正文

1、目标

2、设计任务和要求

3、基础原理

3.1音乐产生原理

因为一首音乐是很多不一样音阶组成，而每个音阶对应着不一样频率，这么我们就能够利用不一样频率组合，即可组成我们所想要音乐了。

假如能够经过某种电路结构产生特定频率波形信号，再经过扬声器转换为声音信号，就能制作出简易乐音发生器，再结合电子琴通常结构，就可实现电子琴制作了。

3.2设计原理

3.2.1振荡电路原理

因为RC振荡电路，通常见来产生1HZ~1MHZ范围内低频信号；而LC振荡电路通常见来产生1MHZ以上高频信号，由上表我们能够知道选择RC振荡电路。

其基础电路为RC文氏电桥振荡电路。

3.2.1.1RC桥式振荡电路图

3.2.1.2RC串并联选频网络

RC桥式振荡电路能够选出特定频率信号。

具体实现过程关键是RC串并联选频网络，其理论推导以下：

可得选频特征：

即当f0=1／（2πRC）时，输出电压幅值最大，而且输出电压是输入电压1／3，同时输出电压和输出电压同相。

经过该RC串并联选频网络，能够选出频率稳定正弦波信号，也可经过改变R，C取值，选出不一样频率信号。

3.2.1.3振荡条件

1）自激振荡条件

图2所表示为含外加信号正弦波振荡电路，其中A，F分别为放大器回路和反馈网络放大系数。

图2中若去掉Xi，因为反馈信号赔偿作用，仍有信号输出，图3所表示Xf=Xi，可得自激振荡电路。

自激振荡必需满足以下条件：

2）起振条件

自激振荡初始信号通常较小，为了得到较大强度稳定波形，起振条件需满足|AF|>1。

在输出稳定频率波形前，信号经过了选频和放大两个阶段。

具体来说，是对于选定频率进行不停放大，非选定频率信号进行不停衰减，结果就是得到特定频率稳定波形。

3.2.1.4器件选择

知道了电容值经过公式f=f0=1／2πRC结合表一，即可计算出八个音阶对应电阻值，分别为R21=36.3KΩ，R22=28.65KΩ，R23=23.23KΩ，R24=20.4KΩ，R25=16.13KΩ，R26=13.06KΩ，R27=10.32KΩ，R28=9.07KΩ，经过值选择电阻器件（就近标准）。

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，以下图所表示，尤其适合在低压下工作。

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。

本试验采取了DG4102型单片式集成功率放大电路，此集成电路是带散热片14脚双列直插式塑料封装结构，其结构外形图2所表示。

1——输出端6——反相输出端9——输出端4、5——赔偿电容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应用很广泛，在电子产品制造过程中，几乎多种焊接方法全部要用到，但使用最普遍、最有代表性是锡焊。

锡焊是焊接一个，它是将焊件和熔点比焊件低焊料共同加热到锡焊温度，在焊件不熔化情况下，焊料熔化并浸润焊接面，依靠二者原子扩散形成焊件连接。

其关键特征

有以下三点：

（1）焊料熔点低于焊件；

（2）焊接时将焊料和焊件共同加热到锡焊温度，焊料熔化二焊件不熔化；

（3）焊接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间

隙，形成一个合金，从而实现焊件结合。

进行锡焊，必需含有条件有以下几点：

（1）焊件必需含有良好可焊性：

所谓可焊性是指在合适温度下，被焊金属材料和锡焊能形成良好结合合金性能。

（2）焊件表面必需保持清洁：

为了使锡焊和焊件达成良好结合，焊接表面一定要保持清洁。

（3）要使用适宜助焊剂：

助焊剂作用是清除焊件表面氧化膜，通常采取以松香为主助焊剂，通常式用酒精将松香溶解成松香水使用。

（4）焊件要加热到合适温度：

焊接时，热能作用是熔化焊锡和加热焊接对象，使锡、铅原子取得足够

能量渗透到被焊金属表面晶格中而形成合金。

（5）适宜焊接时间：

焊接时间是指在焊接全过程中，进行物理和化学所需要时间，通常，每个焊点焊接一次时间最长不超出5s。

4.3、元件制作工艺

电子产品电气连接，是经过对元器件、零部件装配和焊接来实现。

安装和连接，是根据设计要求制造电子产品关键生产步骤。

4.3.1元器件引线弯曲成形

为使元件在印制板上装配排列整齐便于焊接，在安装前通常采取手工或专用机械把元器件引线弯曲成一定得形状——整形，图所表示。

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，尤其是能够避免元器件在机械焊接过程中从印制板上脱落；图（c）即使对一些怕热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）

多种元件安装，尽可能使它们标识（用色码或字符标注数值、精度等）朝上或朝着易于识别方向，并注意标识读数方向一致（从左到右或从上到下），这么有利于检验人员直观检验；卧式安装元器件，尽可能使两端引线长度相等对称，把元器件放在两孔中央，排列要整齐；立式安装色环电阻应该高度一致，最好让起始色环向上方便检验安装错误，上端引线不要留得太长以免和其它元器件短路，图4所表示。

有极性元器件，插装时要确保方向正确。

4.4、电子琴制作效果

5、电路检测和结果分析

5.1、芯片测试

首优异行741芯片测试，将芯片插在模拟试验包里面芯片座上，将缺口朝左，用导线连接成反相百分比电路，电路图图所表示。

接好以后将输入端接地，然后用万用表打在直流电压档，测试输出端是否为零，假如不是则调零，假如能进行调零则说明芯片是好。

同理DG4102也是如此。

5.2、振荡电路测试

将芯片插在事先焊接好741底座上面，然后依据引脚功效在模拟试验箱上面用导线连接，将六脚连接在示波器输入端，7脚接模拟试验箱上面+12V，4脚接-12V，打开开关，按住电路板上开关，调整电位器，直到出现了稳定波形，即可，最终在示波器上面算出各自频率和幅值，计算误差，以下表：

误差分析：

出现误差可能原因是选择电阻值没有很靠近所计算值，从而造成产生频率不是所给频率；还有一个可能就是示波器问题，这就是仪器硬件问题了。

5.2.1、产生波形

5.3、电子琴测试

再接好功放电路，进行最终测试。

将模拟试验箱上面+5V接到14脚上+VCC上，741芯片步骤二接法，依次按住电路板上面开关，看是否能经过扬声器发出八种声音，假如能则说明成功了，不然要耐心地检验电路那边接错了或少接了，或芯片在测试过程中因为接不合适被烧坏了，这些全部是需要考虑问题。

五、

结论

此次电子琴课程设计让我们首次接触到了模拟电子电路课程设计，此次设计中我们经过了相关设计计算和电路焊接调试让我们深层次了解了我们之前所学基础知识，不仅提升了我们自主学习能力，更关键是锻炼了我们动手和自主分析处理问题能力。

六、

参考文件

七、附录