数理学院。
简易电子琴电路的设计。
模拟电路课程设计）
专业应用物理学（智能化测试技术）
班级 12测试。
学号 20120405142
学生姓名仲于。
指导教师张文婷。
设计时间 2014 年 6 月 17 日
教师评分。2023年 6 月17日。
目录。目录2
第一章摘要3
第二章设计方案3
2.1设计目的3
2.2设计要求及主要技术指标4
第三章电路原理图6
3.1 电路**图6
第四章元件清单6
4.1 元件**6
4.2 元件说明7
第五章设计过程8
5.1 电路系统8
5.2参数推导9
5.3 **参数和**电路10
第六章焊接过程与调试15
第七章心得体会16
第八章参考文献17
第一章摘要。
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。
第二章设计方案。
2.1、巩固所学的相关理论知识；通过设计了解如何运用电子技术来实现温度测量和控制任务；
（2）实践所掌握的电子制作技能；
（3）会运用multisim工具对所作出的理论设计进行模拟**测试，进一步完善理论设计；
（4）通过查阅手册和文献资料，熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用元器件的原则；
（5）掌握模拟电路的安装、测量与调试的基本技能，熟悉电子仪器的正确使用方法，能力分析实验**现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题；
（6）学会撰写课程设计报告；
（7）培养实事求是，严谨的工作态度和严肃的工作作风；
（8）完成一个实际的电子产品；进一步提高分析问题、解决问题的能力。
2.2 、基本乐理知识。
音调主要由声音的频率决定，乐音(复音)的音调更复杂些，一般可认为主要由基音的频率来决定。也即一定频率的声音对应特定的乐音。在以c调为基准音的八度音阶中，所对应的频率如表1所示。
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。
表1 八个基本音阶在c调时所对应的频率。
2.3 、设计原理。
rc桥式振荡电路如图1-1所示。
图1-1 rc桥式振荡电路。
2.3.1 、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：
谐振1）谐振： （2）
可得选频特性：
取 r1 = r2 = r ， c1 = c2 = c ，令。
得 rc 串并联电路的幅频特性为： （4）
相频特性为： （5）
最大，。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。
2.3.2 、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xi，由于反馈信号的补偿作用，仍有信号输出，如图3所示xf=xi，可得自激振荡电路。自激振荡必须满足以下条件：
振幅条件6）
相位条件： （7）
2.3.3 、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|a·f|>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。
2.4 、设计方案的确定。
根据上节分析，通过rc自激振荡电路产生正弦波来驱动喇叭发出声音，改变选频网络中r和c的值，即可改变正弦波的频率，从而使喇叭发出不同频率的声音。要求确定设计原理图，使其能够发出八个不同频率的声音（即通过改变选频网络的r和c的值，产生八种不同的振荡频率）。该电路应包括集成运放，rc正反馈自激振荡电路（其中包括克产生八种不同振荡频率的选频网络），负反馈稳幅电路以及驱动集成运放工作的电源电路。
第三章电路原理图。
电路**图如下：
第四章：元件清单。
4.1、如表为课设选取原件列表。
表6-1 课设选取原件列表。
4.2 、元件说明。
1. lm324n
类型：低功率。
放大器数目：4
带宽：1mhz
针脚数：14
工作温度范围：-40°c to +85°c
svhc(高度关注物质):no svhc (18-jun-2010)
封装类型：dip
3db带宽增益乘积：1mhz
变化斜率：0.5v/μs
器件标号：324
工作温度最低：-40°c
工作温度最高：85°c
放大器类型：低功耗。
电源电压最大：32v
电源电压最小：3v
芯片标号：324
表面安装器件：通孔安装。
输入偏移电压最大：7mv
逻辑功能号：324
额定电源电压：+5v
2. lm386
lm386的引脚图。
lm386的外形和引脚的排列如右图所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μf。
查lm386的datasheet，电源电压4-12v或5-18v(lm386n-4)；静态消耗电流为4ma；电压增益为20-200；在脚开路时，带宽为300khz；输入阻抗为50k；音频功率0.5w。
第五章设计过程。
5.1、电路系统：
改变电流值→lm324n自激振荡→产生正弦波→经过lm386放大电路→喇叭发声。
5.2、参数推导。选定：
由式（3）推导可得：
则由式(8)及起振条件|a·f|>1，可得：即：
所以rf1，rf2和rf的选取应满足式(9)，但实际取值时，应让rf1略小于rf。rf2的取值也应适当，以满足式(6)，实现自激振荡。
选频网络的频率推导公式为：
根据式(8)、式(10)、式(11)，再结合表1的频率数据，即可确定电路中的元器件参数。需要注意的是，在确定r2内部电阻值时，应该从r21开始，逐个进行。
5.3、**参数和**电路图。
根据上述方法，可得出如下所示的参考参数。
r21=1495r22=1070r23=575r24=819ω
r25=600r26=540r27=246r28=1781ω
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