一种简易八音阶电子琴的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种简易八音阶电子琴，包括直流稳压电源、正弦波振荡器、功率放大电路和负载喇叭；直流稳压电源为正弦波振荡器和功率放大电路提供电源；正弦波振荡器产生音频信号输入到功率放大电路进行放大，在负载喇叭输出音频信号；直流稳压电源包括由D1～D4四只二极管构成的整流桥、滤波电容C1、三端可调稳压器LM317和可调电阻RP1；正弦波振荡器包括八个可调电阻RP2～RP9，由电阻R3、R4、R5、可调电阻RP10、二极管D7、D8构成的负反馈及稳幅环节以及手摇电位器RP11；功率放大电路包括集成功率块LM386和用于调节音量的调节电阻RP12。本实用新型能够使模拟电路学习者更好的理解相关模拟电路的工作原理和实际应用，同时满足儿童娱乐需要。
【专利说明】一种简易八音阶电子琴
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种简易八音阶电子琴。
【背景技术】
[0002]模拟电路学习者在学习过程中很难理解相关电路的原理和实际应用，如振荡器、直流稳压电源、功放电路等。随着人们对儿童早期智力开发的关注度日益提高，很多厂家致力于儿童益智玩具的开发。但目前市场上的儿童电子琴没有完全利用模拟电路构成，也不能随意调节音量和音阶的频率，音长也不能由使用者控制，电子琴不能产生颤音(揉弦)效果，使儿童感受不到动手的乐趣。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种能够使模拟电路学习者更好的理解相关模拟电路的工作原理和实际应用又满足儿童娱乐需要的一种简易八音阶电子琴。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案是一种简易八音阶电子琴，包括直流稳压电源、正弦波振荡器、功率放大电路和负载喇叭；所述直流稳压电源为正弦波振荡器和功率放大电路提供电源；正弦波振荡器产生音频信号输入到功率放大电路进行放大，在负载喇叭输出音频信号；所述直流稳压电源包括由Dl?D4四只二极管构成的整流桥、滤波电容Cl、三端可调稳压器LM317和可调电阻RPl ;所述正弦波振荡器包括八个电子琴键SI?8串联的可调电阻RP2?RP9，由电阻R3、电阻R4、电阻R5、可调电阻RP10、二极管D7、二极管D8构成的负反馈及稳幅环节以及可自动归位的手摇电位器RPll ;所述功率放大电路包括集成功率块LM386和用于调节音量的调节电阻RP12。
[0005]所述直流稳压电源还包括电阻R1、电容Cl、电容C2、二极管D5和二极管D6 ;所述电阻Rl连接在三端可调稳压器LM317的2脚和可调电阻PRl之间；所述电容Cl和电容C2均与电阻Rl与可调电阻PRl构成的支路并联；所述二极管D5连接在三端可调稳压器LM317的2脚和3脚之间；所述二极管D6连接在三端可调稳压器LM317的I脚和2脚之间。
[0006]所述正弦波振荡器还包括运算放大器U1、电阻R2、电容C5、电容C6和电容C7 ;所述八个可调电阻RP2?RP9均通过电阻R2接地；所述运算放大器Ul的2脚通过C5接地；所述电容C6串接在可调电阻RPlO和手摇电位器RPll之间；所述运算放大器Ul的I脚通过电容C7连接功率放大电路。
[0007]所述功率放大电路还包括电容C8、电容C9、电容C10、电容Cl I和电阻R6 ;所述电容C8串接在正弦波振荡器的电容C7与集成功率块LM386的3脚之间；集成功率块LM386的7脚通过电容C9接地，5脚通过ClO和R6接地；所述电容Cll串接在集成功率块LM386的5脚与负载喇叭之间。
[0008]采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果:(1)本实用新型全部电路采用模拟电路实现，能够使模拟电路学习者更好的理解相关模拟电路的工作原理和实际应用，而且结构简单，使用方便，同时满足儿童娱乐需要。
[0009](2)本实用新型成本低廉、制作方便，相关参数可以在一定范围内自由调节，整个电路采用模拟电路实现，设置多个开关和调节旋钮，适合模拟电路学习者理解相关电路原理和进行实践操作，能够产生一个八度的音阶，产生的信号频率和大小能够在一定范围内自由调节，能够自动归位，可以作为儿童益智玩具。
[0010](3)本实用新型可以模拟传统乐器如小提琴、二胡产生的揉弦效果，或实现葫芦丝、巴乌才能产生的颤音效果，电路采用模拟电路实现，可以通过各种开关和旋纽改变音量、音长和音阶频率等，可以动手操作观察振荡器的起振、停振、失真等状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0012]图1是本实用新型整体电路结构示意图。
[0013]图2是本实用新型直流稳压电源部分电路原理图。
[0014]图3是本实用新型正弦波振荡器部分电路原理图。
[0015]图4是本实用新型功率放大电路原理图。
[0016]附图中标号为:
[0017]直流稳压电源1、正弦波振荡器2、功率放大电路3、负载喇叭4。
【具体实施方式】
[0018](实施例1)
[0019]图1为整体电路结构图，包括三个部分，直流稳压电源为正弦波振荡器和功率放大电路提供电源。正弦波振荡器产生音频信号输入到功率放大电路进行放大，在负载喇叭输出相应音频信号。
[0020]图2为直流稳压电源部分电路原理图，包括整流(Dl?D4)、滤波(Cl)和三端可调稳压器(LM317)，可以产生一定范围(1.25V?12V)的直流电压。输入端为市电经变压器降压后的交流信号，通过调节RPl可以改变输出直流电压的大小，从而改变供给运放和功放集成块的电压。
[0021]图3为RC正弦波振荡器部分电路原理图，运放的供电电压来自图2的输出。振荡器部分采用RC正弦波振荡器，包括运算放大器、正反馈网络、选频网络、稳幅环节和负反馈网络。为了使用方便，此时运放使用单电源供电，利用电阻分压实现预偏置。调节RP2?RP9可以改变产生的振荡信号的频率。R3、R4、R5、RP10、D7、D8构成负反馈环节和稳幅环节。通过调节RPll可以改变反馈系数，从而改变振荡器的振幅平衡条件，可以通过调试观察到振荡器的启、停和失真现象。改变R3、D7、D8会改变振荡波形，本电路设置不同型号的D7、D8组合(2只IN4007 ；2只IN4148 ；2只IN60，共6只二极管随意组合)，可以通过接入不同组合观察不同类型二极管对振荡电路的影响。通过调节电位器RPll在不同角度可以改变整个振荡信号的频率(RP11是可以自动归位的手摇电位器)，手放开后归位(即回归正常位置)，抖动RPll的手柄可以实现模拟传统乐器如小提琴、二胡产生的揉弦效果，或实现葫芦丝、巴乌才能产生的颤音效果，使用者会感受到动手的乐趣。手放开后，RPll手柄自动归位，电子琴产生正常的一个八度的音阶信号。
[0022]图4为功率放大电路部分，选用LM386集成功率块，配合外围电路构成，通过调节RP12调节音量，采用单电源供电，能够保证电子琴输出功率达到1W。
[0023]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种简易八音阶电子琴，其特征在于:包括直流稳压电源(I)、正弦波振荡器(2)、功率放大电路⑶和负载喇叭⑷；所述直流稳压电源⑴为正弦波振荡器⑵和功率放大电路(2)提供电源；正弦波振荡器(2)产生音频信号输入到功率放大电路(3)进行放大，在负载喇叭(4)输出音频信号；所述直流稳压电源(I)包括由Dl?D4四只二极管构成的整流桥、滤波电容Cl、三端可调稳压器LM317和可调电阻RPl ;所述正弦波振荡器(2)包括八个与电子琴键SI?8串联的可调电阻RP2?RP9，由电阻R3、电阻R4、电阻R5、可调电阻RP10、二极管D7、二极管D8构成的负反馈及稳幅环节以及可自动归位的手摇电位器RPll ；所述功率放大电路(3)包括集成功率块LM386和用于调节音量的调节电阻RP12。
2.根据权利要求1所述的一种简易八音阶电子琴，其特征在于:所述直流稳压电源(I)还包括电阻R1、电容Cl、电容C2、二极管D5和二极管D6 ;所述电阻Rl连接在三端可调稳压器LM317的2脚和可调电阻PRl之间；所述电容Cl和电容C2均与电阻Rl与可调电阻PRl构成的支路并联；所述二极管D5连接在三端可调稳压器LM317的2脚和3脚之间；所述二极管D6连接在三端可调稳压器LM317的I脚和2脚之间。
3.根据权利要求1所述的一种简易八音阶电子琴，其特征在于:所述正弦波振荡器(2)还包括运算放大器U1、电阻R2、电容C5、电容C6和电容C7 ;所述八个可调电阻RP2?RP9均通过电阻R2接地；所述运算放大器Ul的2脚通过C5接地；所述电容C6串接在可调电阻RPlO和手摇电位器RPll之间；所述运算放大器Ul的I脚通过电容C7连接功率放大电路⑶。
4.根据权利要求1所述的一种简易八音阶电子琴，其特征在于:所述功率放大电路(3)还包括电容C8、电容C9、电容C10、电容Cll和电阻R6 ;所述电容C8串接在正弦波振荡器(2)的电容C7与集成功率块LM386的3脚之间；集成功率块LM386的7脚通过电容C9接地，5脚通过ClO和R6接地；所述电容Cll串接在集成功率块LM386的5脚与负载喇叭(4)之间。
【文档编号】G10H1/32GK203931483SQ201420310605
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】张慧敏 申请人:常州信息职业技术学院