1、學 號：電子綜合實訓題 目變音信號產(chǎn)生器的設(shè)計學 院專 業(yè)班 級姓 名指導(dǎo)教師陳夢葦2016年 7 月 5 日電子綜合實訓任務(wù)書學生姓名：專業(yè)班級：指導(dǎo)老師：陳夢葦工作單位：武漢理工大學理學院題目：變音信號產(chǎn)生器電路的設(shè)計初始條件：直流可調(diào)穩(wěn)壓電源一臺、萬用表一塊、面包板一塊、元器件若干、剪刀、銀子 等必備工具要求完成的主要任務(wù)：(包括電子綜合實訓工作量及其技術(shù)要求以及說明書撰寫等具體要 求)1、技術(shù)要求：設(shè)計一個變音信號發(fā)生器，使它能按一定規(guī)律交替發(fā)出兩種不同的聲音。兩種聲音的 頻率和節(jié)拍可通過電路參數(shù)調(diào)整根據(jù)需要改變，使聲音達到滿意的效果。2、主要任務(wù)：(一)設(shè)計方案(1)按照技術(shù)要求，提

2、出自己的設(shè)計方案(多種)并進行比較；(2)以NE555時基集成電路為主，設(shè)計一個變音信號產(chǎn)生器(實現(xiàn)方案)；(3)依據(jù)設(shè)計方案，進行預(yù)答辯；(二)實現(xiàn)方案(4)根據(jù)設(shè)計的實現(xiàn)方案，畫出電路邏輯圖和裝配圖；(5)查閱資料，確定所需各元器件型號和參數(shù)；(6)在面包板上組裝電路；(7)自擬調(diào)整測試方法，并調(diào)試電路使其達到設(shè)計指標要求；(8)撰寫設(shè)計說明書，進行答辯。3、撰寫電子綜合實訓說明書：封面：題目，學院，專業(yè)，班級，姓名，學號，指導(dǎo)教師，日期任務(wù)書目錄(自動生成)正文：1、技術(shù)指標；2、設(shè)計方案及其比較；3、實現(xiàn)方案；4、調(diào)試過程及結(jié)論；5、心得體會；6、參考文獻成績評定表 時間安排：電子綜合

3、實訓時間：19周19周：明確任務(wù)，查閱資料，提出不同的設(shè)計方案(包括實現(xiàn)方案)并答辯; 按照實現(xiàn)方案進行電路布線并調(diào)試通過；撰寫電子綜合實訓說明書。指導(dǎo)教師簽名:2016年 6 月 27日系主任(或負責老師)簽名:2016年 7 月 8 日1 設(shè)計指標12 設(shè)計方案及其比較1.2.1 方案一 1.2.2 方案二 2.2.3 方案三 2.2.4 方案比較3.3 實現(xiàn)方案34 調(diào)試過程和結(jié)論5.5 心得體會56 參考文獻6武漢理工大學電子綜合實訓II 說明書變音信號產(chǎn)生器的設(shè)計1設(shè)計指標設(shè)計一個變音信號發(fā)生器，使它能按一定規(guī)律交替發(fā)出兩種不同的聲音。兩種聲音的 頻率和節(jié)拍可通過電路參數(shù)調(diào)整根據(jù)需要

4、改變，使聲音達到滿意的效果。2設(shè)計方案及其比較2.1方案一方案一的原理圖如圖1所示，該電路由兩片NE555芯片組成，第一片為多諧振蕩器，從3管腳輸出周期性變化的脈沖信號接入右邊的555的5管腳。當?shù)谝徊糠州敵龅碗娖綍r接入第二部分，第二部分中的管腳 2、6的參考電壓分別為1/3Vcc和2/3Vcc。當?shù)谝徊糠州敵龈唠娖綍r接入第二部分，第二部分中的管腳2、6的參考電壓分別為1/2Vo1和Vo1。第二片芯片也構(gòu)成多諧振蕩器，但由于第一片輸出的高低電平寬度不同且5端參考電壓的不同，則會輸出兩種周期信號，且為交替發(fā)聲，從而實現(xiàn)變音。改變 RV1和RV2可以相2.2方案二方案二的原理圖如圖2所示，此方案也

5、是由兩個基本555定時器構(gòu)成的多諧振蕩電路, 其原理與方案一大致相同，所不同的是由第一片輸出 3端經(jīng)三極管來影響電阻大小從而影 響2、6端參考電壓的大小。第一片555依舊是形成矩形脈沖。圖2方案二原理圖2.3方案三方案三的原理圖如圖3所示，該電路圖由兩片NE555芯片構(gòu)成的低頻兩級多諧振蕩 器，彼此相互獨立，兩片芯片的輸出端接一電容和電阻后并聯(lián)，2個信號調(diào)制后接入到喇叭中，通過調(diào)節(jié)輸入電壓來改變其中一個信號的頻率和幅值，從而改變調(diào)制聲音的音調(diào)和 頻率，以此來實現(xiàn)變音效果。圖3原理圖2.4方案比較以上三種方案都符合電路的運算公式，然而運用ISIS進行了仿真發(fā)現(xiàn)精確度相差比較 大，且實際操作起來優(yōu)

6、劣勢也很明顯。對于第一種方案，電路簡單，可以比較穩(wěn)定的輸出 兩種不同的頻率，且頻率穩(wěn)定，發(fā)聲易于調(diào)節(jié)，更易于實現(xiàn)；第二種方案與第一種相似， 雖然在第一種的基礎(chǔ)上做出來改編，但是這樣一來電路就變得復(fù)雜，在調(diào)試的過程中兩種 聲音變化不是很明顯，且很難調(diào)節(jié)到合適發(fā)聲的頻率；第三種方案電路顯得更加復(fù)雜，切 得到的頻率極不穩(wěn)定，基本發(fā)不出聲音或者根本無法區(qū)別發(fā)出兩種聲音，調(diào)試就顯得更加 困難了。因此選擇第一種方案作為實現(xiàn)方案。3實現(xiàn)方案圖4 NE555管腳圖綜上所述，將選擇方案一來實現(xiàn)變音信號產(chǎn)生電路的設(shè)計，實現(xiàn)過程中將用到表1中器件表1元件列表元器件名稱規(guī)格數(shù)量原器件名稱規(guī)格數(shù)量直流源15V1面包板1

7、萬用表1導(dǎo)線什電阻10k2剪刀1電阻33k21電阻51k1NE555芯片2電容33uF1電容0.01uF1電容0.1uF1電容100uF1實驗中所用到的NE555芯片管腳圖如圖:匚 匚 匚NE555內(nèi)部原理圖:圖5 NE555內(nèi)部電路圖其中：1地GND 2觸發(fā)3輸出4復(fù)位5控制電壓6門限7放電8電源電壓Vcc圖6為實現(xiàn)方案的原理圖，該電路由兩片 NE555芯片組成，第一片為多諧振蕩器，從 3管腳輸出周期性變化的脈沖信號接入右邊的555的5管腳。當?shù)谝徊糠州敵龅碗娖綍r接入第二部分，第二部分中的管腳 2、6的參考電壓分別為1/3Vcc和2/3Vcc。當?shù)谝徊糠州?出高電平時接入第二部分，第二部分中

8、的管腳2、6的參考電壓分別為1/2Vo1和Vol。第二片芯片也構(gòu)成多諧振蕩器，但由于第一片輸出的高低電平寬度不同且5端參考電壓的不同，則會輸出兩種周期信號，且為交替發(fā)聲，從而實現(xiàn)變音。改變 R1和R2可以相應(yīng)地改 變喇叭發(fā)出聲音的節(jié)拍和音調(diào)高低。圖6仿真連線圖根據(jù)老師發(fā)的各種元器件，然后通過ISIS調(diào)試各個元件后，實現(xiàn)了如下的實物連線圖:圖7實物連線圖4調(diào)試過程和結(jié)論在調(diào)試過程中，因為事先通過ISIS仿真過，而且仿真效果很好，所以第一次調(diào)試就很 成功，聲音很清晰沒有雜音，而且兩種聲音交替的頻率控制得也很好。唯一比較遺憾的是 實物連線不夠美觀，因為NE555引腳分布的原因，導(dǎo)致繞線很多。所以很多

9、位置我都是以 方便連線為主，而事實也證明我的動手能力還不錯，沒有絲毫出錯，第一次就成功了。因 此本次變音信號產(chǎn)生器的設(shè)計實驗很成功。5心得體會這是我第二次進行電子綜合實訓I,課題是在我自己選的，因為很陌生沒有聽說過變音 信號，所以剛開始以為會很難，在查閱資料后，發(fā)現(xiàn)這是一個相當簡單的電路設(shè)計，就是 兩個555構(gòu)成的多諧振蕩器，而且數(shù)電課中對于555芯片已經(jīng)學習過了，有了一定的認識， 所以在設(shè)計的時候感覺還算比較輕松，難點主要在電阻和電容參數(shù)的分配上。但是通過ISIS 仿真軟件可以不停測試各個元件合適的參數(shù)，這也是實驗的樂趣所在。找到合適的參數(shù)之 后就是實物連線了。因為已經(jīng)仿真了很多次了，所以在我足夠細心的情況下，沒有連接錯 誤，第一次調(diào)試就成功了，兩種聲音不僅響亮而且節(jié)拍也很合適。也就是說，本次實驗調(diào) 試完滿成功。這次課設(shè)讓我又再一次熟悉了 ISIS,對于這個軟件的運用又得到了進一步的加深，對于數(shù)電的理論知識也有了進一步的掌握，我的動手能力