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简易电子琴设计

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卖家[上传人]：cl****1

文档编号：480119260

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1、2009级电子实习课程设计电子实习课程设计报告书课题名称简易电子琴设计姓名学号院、系、部电气系专业电子信息工程指导教师2011年 6 月28日简易电子琴设计20096404 安占峰本报告讲述了用555制作简易电子琴，从而产生三种不同音阶控制电路的设计，它能实现在按下3个按键的情况下产生3种不同的音调。本实验完成了简易电子琴的设计。基本设计思路是采用了模块设计：实现基本要求是用555构成多谐振荡器和NPN三极管（9013）构成的放大电路等元件构建三按键简易电子琴电路。一、设计目的1、了解由555定时器构成的简易电子琴电路及原理2、掌握多级三极管组成放大电路，合理使用和搭配其他电子元件，并计算各元件的参数使其实现简易电子琴的功能。二、设计要求要求：用555定时器构成单稳态触发器实现，当按键按下后发光二极管(3个)发光，给电路提供电源；同时隔离选频电阻之间的电平。选频用电位器调节实现（可加在开关和触发器输入之间），信号经多谐震荡器输出后通过两个NPN三极管（9013）组成的功率放大电路，来驱动喇叭。调节电位器（转换成固定组值的电阻，按键就可以实现电位器的功能），使其音阶发出1、2

2、、3。三、设计方案及原理框图1、多谐振荡器的工作原理:多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uc从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数T充=（R1R2）C。由于放电管VT导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时

3、间TPL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数T放R2C0随着C的放电，uc下降，当uc下降到（1/3）Vcc时，输出uo。为高电平，放电管VT截止，Vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。电路一旦起振后，uc电压总是在（1/32/3）Vcc 之间变化。图1（b）所示为工作波形。f=1.43/(R1+2R2)C)2、5V直流电压源转化流程图：3、整体流程图：四、单元电路设计及主要元器件参数计算1、5V直流电压源转化电路图： R1=100，R2=300，Rw=200，VDZ=3V， 2、电位器电阻的确定：由555多谢振荡器可算出，待添加的隐藏文字内容3 f=1.43/(R1+2R2)C) 电位器（用单个固定阻值的电阻代替）调整输入信号电路：可得：f=1.43/(2R+Rk)C)，故得下表：音阶1234567if hz261.6293.7329.6349.2392.0440493.9523.3Rk34.728.723.421.016.512.58.957.333、两级三极管（NPN9013）组成的多级放大电路：上图是由两个NPN三极管（9013）组成的两级放大电路，因555多谢震荡器的最大输出电压为3.6V，本设计中所用的扬声器的规格为（9,4W），故放大电路的放大倍数不宜过大，为1.5-2倍最合适，故有：设该放大电路的参数： 1=2=50，VCC=5V, UT=26MV,rbb=300; Rb1=285K, Rc1=2K，Rc2=2K， Re1=1K，Re2=2K UBEQ1=UBEQ2=0.6V。这个放大倍数Au=1.78，符合设计要求。五、电路图总体电路图：六、调试及故障分析*七、设计总结：通过对此课程的设计，我不但巩固了以前学过的知识，更重要的是还学会了如何运用所学的知识去解决实际问题，还结合数字电子技术和模拟电子技术，让我明白了学以致用的真谛。八、参考文献：1余孟尝.数字电子技术基础简明教程.高等教育出版社，20102 杨素行.模拟电子技术基础简明教程.高等教育出版社，20103 杨刚,龙海燕.现代电子技术VHDL与数字系统设计.北京:电子工业出版社,20044 曹昕燕,周凤臣.EDA技术实验与课程设计.北京:清华大学出版社,2006

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