电子琴（二） - 图文

摘 要

随着科技的发展，人们生活水平的不断提高。现在大多数电子产品都趋向于数字化，智能化了。电子琴是高科技在音乐领域的一个代表，它是古典文化与现代文明的一个浓缩体。它不但可以帮助我们的音乐老师进行传统文化的教育教学工作，而且由于它又具备现代音乐，特别是电子音乐，电脑音乐的基本结构，特征，因而使我们的教师在进行现代音乐，电子音乐，电脑音乐的教学时，更直接，更简便。

电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色。本文设计停电子琴的思路主要内容就是通过集成电路运放进行放大，根据RC振荡电路，通过改变电容的不同来控制电子琴发声的音阶，其次是利用功率放大器对输出信号进行检测，可以得出输出频率，根据最后输出频率的大小可以得到发出什么样的音色。

设计方案包括五个模块，分别是开关部分：采用的是七键氏开关控制电路。起振部分：采用的是RC振荡电路。放大部分：LM324M.。稳压部分，功率放大部分。

关键词 RC振荡电路，集成电路运算放大器，稳压器，滑动变阻器，功率放大器。

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目 录

课程设计任务书 ............................................................................................. 错误！未定义书签。 模拟电子技术 课程设计成绩评定表 ......................................................... 错误！未定义书签。 摘 要 ................................................................................................................................................ I 1 设计任务描述 ............................................................................................................................... 1

1.1 设计题目：简易电子琴 .................................................................................................... 1 1.2 设计要求： ........................................................................................................................ 1

1.2.1 设计目的 ................................................................................................................. 1 1.2.2 基本要求 ................................................................................................................. 1 1.2.3 发挥部分 ................................................................................................................. 1

2 设计思路....................................................................................................................................... 2 3 设计方框图 ................................................................................................................................... 3 4 各部分电路设计及参数计算 ....................................................................................................... 4

4.1各部分电路设计 ................................................................................................................. 4

4.1.1 开关控制部分 ......................................................................................................... 4 4.1.2集成运算放大器部分 .............................................................................................. 5 4.1.3控制功率放大器部分 .............................................................................................. 6 4.1.4功率放大器部分 ...................................................................................................... 6 4.2调节音阶的一些频率参数图 ............................................................................................. 7 4.2.1低音七音阶对应的基本频率 .......................................................................................... 7

4.2.2中音七音阶对应的基本频率 .................................................................................. 8 4.2.3高音七音阶对应的基本频率 .................................................................................. 8

5 对各音阶进行调节过程分析及图像 ........................................................................................... 8

5.1 电子琴总电路图 .............................................................................................................. 8 5.2一阶调节数据及波形图 .................................................................................................... 9 5.3二阶调节数据及波形图 .................................................................................................. 10 5.4三阶调节数据及波形图 .................................................................................................. 11 5.5四阶调节数据及波形图 .................................................................................................. 12 5.6五阶调节数据及波形图 .................................................................................................. 13 5.7六阶调节数据及波形图 .................................................................................................. 14 5.8七阶调节数据及波形图 .................................................................................................. 14 5.9低中高音的调节电路图 .................................................................................................. 14 6 元器件清单 ................................................................................................................................. 17 小 结 .............................................................................................................................................. 21 致 谢 .............................................................................................................................................. 22 参考文献......................................................................................................................................... 23 附 录 A1 电路图 ......................................................................................................................... 22

简易电子琴

1 设计任务描述

1.1 设计题目：简易电子琴

1.2 设计要求：

1.2.1 设计目的

（1）掌握正弦振荡器的构成，原理与设计方法； （2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。

1.2.2 基本要求

（1）能生成基本七种声调的正弦波形，幅度>1V；

（2）有一定的带负载能力，输出电阻较小，能驱动喇叭发声； （3）能有效抵制干扰，输出谐波分量<10%； （4）集成运放构成。

1.2.3 发挥部分

（1）输出音量可调； （2）调性可调节； （3）其他。

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简易电子琴

2 设计思路

本文的设计思路：首先就是根据RC振荡电路发生起振，各个音阶对应着一个固定的频率，在此次设计中，通过改变电容的大小来调节出不同音阶的频率从而达到发出各个不同音色的目的。在设计当中选择了最基本的低中高三种基本音调的七种基本音色来进行调节，为此，为了方便调节，选择了改变滑动变阻器来适当改变定值电阻的大小，在定值电阻固定之后，便可以通过改变电容来调节在那种音调下的七种基本发音。

在控制调节电容的改变时，运用了七键开关同时进行调节，同时也可以调节滑动变阻器来改变选择低中高哪种声调的发音。

运用集成运放外加一个稳压器来放大输入信号，在稳压器的设计中是通过两个1N4001GP倒向并联组成，起到稳压的作用。

在对功率放大器的设计中，由于在仿真软件中无法找到适合的原件，所以我利用了了两个LM324J按照准确的连接方式并联在一起来代替功率放大器，同时为了便于调节功率放大器，在设计电路的前面放置了一个滑动变阻器。为此能够更好的调节发声的音量。

将各部分的结构都连成一个完整的电路图，在同时调节前边的两个七氏开关时，产生仿真的电路中，可以从后边的频率仪表上读出最后电路输出的频率多少，为了准确的得到设计中的音阶的频率，只能通过仿真对电容的大小进行调试，最后得到自己想要的频率。最后调试出来的频率便是音阶能够发出的频率声。

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简易电子琴

3 设计方框图

按键输入 RC振荡电路起振 集成运算放大器 功放调节器 功率放大器

图3.1原理方框图

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