logo资料库

模电电子琴实验报告.docx

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.43M 资料格式：docx 举报 版权申诉
第1页 / 共16页
第2页 / 共16页
第3页 / 共16页
第4页 / 共16页
第5页 / 共16页
第6页 / 共16页
第7页 / 共16页
第8页 / 共16页
资料共16页，剩余部分请下载后查看
    北京邮电大学 电子电路综合设计实验报告 课题名称：简易电子琴 学院： 信息与通信工程学院 专业： 信息通信 姓名： 余龙丹 班内序号：05 班级： 2017211115 学号： 2017210425
    目录 一、摘要及关键字....................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 摘要 ....................................... 错误！未定义书签。 1.2 实验关键字 ................................. 错误！未定义书签。 二、设计任务及要求 ................................ 错误！未定义书签。 2.1 设计任务 ................................... 错误！未定义书签。 2.2 设计要求 ............................................... 3 三、电路设计 .................................................. 4 3.1 实验所需器件及仪器 ...................... 错误！未定义书签。 3.2 部分电路设计及资料 .......................错误！未定义书签。 3.2.1 NE555 集成运放电路功能 ...............错误！未定义书签。 3.2.2 LM386 集成功放电路功能 ............................5 四、理论值计算 ................................................ 6 4.1 音阶频率对应表 ......................................... 6 4.2 键入电路电阻计算 ....................................... 6 五、电路设计与仿真 ............................................ 7 5.1 电路设计 ............................................... 7 5.2 Multisim 仿真 ........................................... 8 六、系统调试 .................................................. 9 6.1 系统测试方案 ........................................... 9 6.2 运行结果分析 .......................................... 14 七、问题分析与实验总结 ....................................... 15
    一、摘要及关键字 1.1 本课程设计以制作一个具有基本功能的简易电子琴为最终目 的，主要以硬件测试为主。研究 NE555 多谐振荡器的内部电路，使其 可产生稳定的频率，使所设计出的简易电子琴能产生合适的音调；对 LM386 功放原理及内部电路进行研究，利用其能放大 NE555 输入的信 号的功能，从而带动扬声器负载发出声音。首先进行电路分析及电路 搭建，设计仿真电路图，然后通过 NE555 的特点用公式计算不同频率 按键所对应的阻值，由此来实现不同的音调。然后，结合实际情况， 考虑可能出现的问题，完善电路图。其次，选择合适的器件按照电路 图线路进行电路搭建，而后进行调试直到达到要求。最后测量各个参 数并记录。 1.2 关键字：电子琴、LM555、振荡电路、运算放大器 二、设计任务及要求 2.1 设计任务： 2.1.1、自主学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。 2.1.2、了解由 555 定时器构成简易电子琴的电路及原理。 2.2 设计要求： 2.2.1 设计一个简易电子琴。设计并利用 NE555 集成运放电路以 及外加电阻，要求按下不同按键时能改变 RC 值，能发出不同的基本 音调频率。 2.2.2 利用 LM386 集成功放电路对音乐信号进行放大输出，最后
    通过扬声器发出 21 个不同的音调，达到电子琴的基本制作要求。 三、电路设计 3.1 实验所需器件及仪器 器件：NE555、LM386、按键开关、电容、电阻、扬声器、电位器 以及若干导线。 仪器：函数信号发生器、示波器。 3.2 部分电路设计及资料 3.2.1NE555 音频信号产生模块 NE555 是多应用于单稳态多谐振荡器及无稳态多谐振荡器的一个 集成电路，电压范围在 4.5~18V。 其内部电路及其管脚图如下： 查阅资料可知，其工作原理为： 555 定时器由 3 个阻值为 5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器 C1 和 C2、基本 RS 触发器、放电三极管 TD 和缓冲反相器 G4 组成。虚线边沿标注的数 字为管脚号。其中，1 脚为接地端；2 脚为低电平触发端，由此输入低电平触发 脉冲；6 脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4 脚为复位端，输入负 脉冲（或使其电压低于 0.7V）可使 555 定时器直接复位；5 脚为电压控制端，在 此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经 0.01uF 的电容接地，以 防止引入干扰；7 脚为放电端，555 定时器输出低电平时，放电晶体管 TD 导通， 外接电容元件通过 TD 放电；3 脚为输出端，输出高电压约低于电源电压 1V—3V， 输出电流可达 200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8 脚为
    电源端，可在 5V—18V 范围内使用。 555 定时器工作时过程分析如下： 5 脚经 0.01uF 电容接地，比较器 C1 和 C2 的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。 当 VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC 时，比较器 C1 输出低电平，比较器 C2 输出高电 平，基本 RS 触发器置 0，G3 输出高电平，放电三极管 TD 导通，定时器输出低电 平。 当 VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC 时，比较器 C1 输出高电平，比较器 C2 输出高电 平，基本 RS 触发器保持原状态不变，555 定时器输出状态保持不来。 当 VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC 时，比较器 C1 输出低电平，比较器 C2 输出低电 平，基本 RS 触发器两端都被置 1，G3 输出低电平，放电三极管 TD 截止，定时器 输出高电平。 当 VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC 时，比较器 C1 输出高电平，比较器 C2 输出低电 平，基本 RS 触发器置 1，G3 输出低电平，放电三极管 TD 截止，定时器输出高电 平。 3.2.2LM386 功率放大电路 LM386 是美国国家半导体公司系列功放集成电路的一个品种， 因其功耗低、工作电源电压范围宽，外围元件步和装置调整简便等优 点，广泛应用于通信设备、录音机及各种放音设备中。其具有：静态 功耗低，约为 4mA,可用于电池供电；工作电压范围宽，4-12V or 5-18V； 外围元件少；电压增益可调，20-200；低失真度等特性。 其内部电路及其管脚图如下：
    查阅资料可知，其工作原理为： LM386 一般采用 6-9V 电源，最大输出功率为 1W，因该器件散热条件不够理 想，一般输出功率为 0.5W 以下，一般为 0.3W。由 LM386 内部结构知，电路的电 压放大倍数可由内部 1.35k 电阻及引脚 1、8 间的外围元件确定。当引脚 1、8 间不接任何元件时，其电压放大倍数为 20 倍，当引脚 1、8 之间外接电容 10 uF 电容是，其电压放大倍数为 200。此时，内部的 1.35k 电阻倍交流短路，其电压 放大倍数表示式为: VA=2R2/R1=30k/150。引脚 5 与地之间外接 0.047uF 电容和 10 欧电阻为补偿电路， 可提高电路的稳定性，防止电路高频自激。当 LM386 处于高电压放大倍数时，电 源的影响将会增大，为此在引脚 7 与地之间外接 10 uF 的滤波电容。 四、理论值计算 4.1 音阶频率对应表 音阶名(低音） 频率（Hz） 音阶名（中音） 频率（Hz） 音阶名（高音） 频率（Hz） 1 132 1 264 1 528 2 148.5 2 297 2 594 3 165 3 330 3 660 4 176 4 352 4 704 5 198 5 396 5 792 6 220 6 440 6 880 7 247.5 7 495 7 990 4.2 对应音调频率电阻计算 频率——电阻对应公式：
    f=1/T≈1/[0.693×（R1+2R2）×C1] 根据实际电路分析，已知：C1=0.22uF R2=2.7kΩ 有（阻值为实际测得阻值）： 音阶名(低音） 电阻 R1 音阶名（中音） 电阻 R1 音阶名（高音） 电阻 R1 1 43.5k 1 20k 1 7.2k 2 38k 2 16.7k 2 5.6k 3 32.8k 3 14.8k 3 4.6k 4 31.9k 4 13.1k 4 3.9k 5 26.5k 5 11k 5 2.9k 6 25.4k 6 9.4k 6 2k 7 22k 7 7.8k 7 1.18k 五、电路设计及仿真 5.1 电路设计 NE555 多谐振荡器可产生稳定的频率，使所设计出的简易电子琴能 产生合适的音调，LM386 功放能放大 NE555 输入的信号的功能，从而 带动扬声器负载发出声音。 实际电路：
    5.2 multisim 仿真 利用 multisim 软件搭建电路，对电路进行仿真，通过示波器观测 方波脉冲的波形和频率。
    分享到：
    赞 收藏

    相关推荐

    资料库

    课程资源

    共收录17145份资料，累计13个分类，关注成员有19位，主要包括：PHP,网络管理,网页制作,Java,.Net,数据库,3G/移动开发,C/C++,游戏开发,嵌入式,讲义,软件测试,专业指导

    热门标签

    PHP 网络管理 网页制作 Java .Net 数据库 3G/移动开发 C/C++ 游戏开发 嵌入式 讲义 软件测试 专业指导

    最新资料