简易音阶发生器设计 1、课题目的：①学习和掌握振荡电路设计和滤波器的设计方法；②学习和研究用EDA、MCU等不同的手段、方法来完成本科题的设计任务，并从中逐步学会方案的比较和选择；③学习电路的模块化调试和软硬件结合调试方法 2、设计要求：①产生C 调八个音阶的振荡频率(见表2.1)，它分别由1、2、3、4、5、7、0 号数字键控制。 表2.1 音阶的振荡频率和周期表 C调 1 2 3 4 5 6 7 0 9频率f(HZ) 261.6 293.6 329.6 349.2 392.0 440.0 439.9 523 周期T(ms) 3.82 3.40 3.03 2.80 2.55 2.27 2.09 1.91 ②同时按下两个数字键号时，只发出一个音阶频率信号。③模拟通道的频宽为30Hz～10kHz。④功率放大器的负载电阻RL=8 ，最大功率输出Pomax≥0.5W、效率η ≥50%。⑤能按1-2 秒的定时间隔单次和重复发出8 个音阶。⑥能自动演奏简单的曲子（选做）。 第 1节 课题原理和课题方案 简易音阶发生器的实现有多种方案，参考方案1如图 2．1所示。它包括按键输入、频率控制器、正弦波振荡器、衰减器和功率放大器五个部分组成。 图 2．1 简易电子琴参考方案1框图 其中正弦波振荡器电路是产生C调八个音阶的信号源，音调效果取决于准确和稳定的振荡频率，因此，频率控制器是整个系统的关键部分；按键输入是控制频率控制器给出适当的频率控制字，调节振荡器的输出频率；衰减器的目的是调节输出音量，最后由功率放大器推动扬声器发出声音。 参考方案2如图 2．2所示。该方案通过用电子开关切换多谐振荡器的频率，多谐振荡器输出的方波通过有源低通滤波器对信号作进一步的处理，滤出高频信号以获得较好的音质效果；用EDA技术，通过对CPLD/FPGA的编程控制按键输入的译码、定时、演奏方式控制和 自动演奏。 图2.2 简易电子琴参考方案2 框图 1、音频功率放大器 音频功率放大器可以有以下几种电路结构供参考 （1） 采用集成功率放大器构成的电路； （2） 采用互补对称OCL或OTL电路构成功率放大电路； 2、多谐振荡器 方案2采用多谐振荡器可以考虑以下参考方案： （1） 用非门电路构或555电路构成多谐振荡器。 （2） 用运算放大器构成多谐振荡器，此时注意运算放大器的电源电压用±5V，不要太高。 （3） 用EDA技术，采用大规模可编程器件 CPLD/FPGA，用其中的部分资源来构成多谐振荡器。 （4） 用MCU技术，采用单片机、外围逻辑器件和D/A转换器实现，外围逻辑器件主要是用于对A/D，D/A等器件的读...
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