如何制作一个音频合成器？

合成器电路是能够使用电子设备产生音频信号的电路。现代合成器现在非常流行，因为它提供了制作优质音乐的便利性。您可能已经看到一些类似的合成器电路，例如电子钢琴，MIDI发生器等。该电路可以添加到音频合成器的长列表中。它可以通过按下按钮生成音符的声音。从某种意义上说，这是一个电子钢琴电路。

集成电路MAX038：

该芯片是高频波形发生器。它应通过其V+和V-引脚以+5V和-5V供电。为此，您可以使用此+5V和-5V电源电路。该芯片能够产生三种不同类型的波形：方形、三角形和正弦波。

该芯片的输出频率范围为0.1Hz至20MHz。在此之上，输出波本质上将被扭曲。该芯片的输出波形将通过向A0和A1引脚馈送适当的逻辑输入来选择。

该芯片的输出频率取决于两个因素。一种是连接到COSC引脚的外部电容器。另一个是进入其IIN引脚的电流。

它还提供修改占空比和微调输出波频率的规定，方法是向其FADJ和DADJ引脚施加-2.4V至+2.4V电压。当DADJ引脚被拉至0V时，波形的占空比保持在50%。

同样，当FADJ和DADJ引脚被拉至0V时，频率调谐和占空比调整功能将关闭。此时，输出频率仅取决于COSC引脚中的IIN电流和电容。

音频合成器电路的工作原理：

集成的MAX038是该电路的核心。该波形发生器使用外部电阻器和电容器进行配置，以产生三种不同波形的信号：正弦波、三角波和方波。如前所述，该芯片的输出频率取决于IIN引脚的电流和连接到COSC引脚的电容值。

根据数据手册，REF引脚提供约2.5V的基准电压，并能够提供约200mA的电流。因此，我们使用5k电阻R1将电流限制在100uA，并将其馈送到IIN引脚。这是因为 IIN 引脚的推荐电流输入为 1uA 至 750uA，我们在这里选择 100uA。

流向IIN引脚的电流馈送振荡器电流发生器，进而馈送至内部振荡器。外部电容器 C1、C2、C3、C4、C5 通过按钮连接到内部振荡器。

按下按钮时，振荡器对电容器进行充电和放电。因此，这会影响输出信号的频率。因此，当按下按钮时，它将电容器连接到COSC引脚，从而在第19个引脚中产生相应的频率输出。

这由公式控制。

Fo（MHz） = IIN（ uF ） / CF （ pF ）

这里还使用可变电阻RV2来修改FADJ引脚的输入电压。这可以将使用上述公式固定的标称输出频率修改+70%至-70%。12k电阻R3从DADJ接地，因为我们不需要调整电路中的占空比。使用可变电阻而不是 REF 中的 12k 来启用此功能。

钢琴键频率：

为了固定音频合成器每个键的输出频率，我将使用钢琴键频率

我选择了钢琴音符及其各自的频率来固定电容。请注意，该电路不能产生钢琴的声音，因为钢琴输出波形非常复杂，而是使用其频率作为参考。

固定电容值：

让我们使用公式固定上述频率的电容值。请注意，您必须将频率和电流值转换为下面指定的单位。

波形选择：

可以通过向引脚A0和A1馈送适当的逻辑来选择输出波形。电路中的两个单刀双掷开关（SW1和SW2）交替连接到+VCC和GND。这将有助于我们做出此选择。下表显示了方波、正弦波和三角波的选择条件。

现在，MAX038的配置已经完成。按下按钮时，将使用连接到按钮的电容器固定频率的SW1和SW2的选定波形作为该音频合成器电路的输出。

输出波形从+5V电源轨变为-5V电源轨，最大电流为20mA。该电流不足以驱动扬声器，因此我们需要一个放大器级来执行此操作。

放大器级：

该放大器基于互补推挽放大器，因为它具有正轨至负轨输入。电路使用互补晶体管对TIP2955（PNP）和TIP3055（NPN）来工作。

耦合电容C8和C9去除输入信号中的直流分量。使用R4、R5和RV1的电阻分压器网络设置两个晶体管的偏置点。晶体管应使用RV2设置为截止操作模式，因为当没有输入信号时，它将消除晶体管消耗的静态电流。

当输入信号的正周期馈入电路时，Q1导通，Q2将处于关断状态。Q1集电极电流在此瞬间流动。正循环将在输出中表现出来。而在负循环期间，Q2 导通，Q1 将关闭。负循环将显示在输出中。

输出中再现的波形将驱动扬声器，因为它有足够的电流。这将产生类似于音符的声音。

使用按钮发疯