集成函数发生器ICL8038的安装与调试指导书.docx
中文详细讲解ICL8038资料全
8、易于使用，只需要很少的外部条件。
封装引脚如下图:
—Uee
ICL8038部原理框图
最大限值围：
供电电压（V- to
V+）36V
输入电压（任何管脚）V- V
+
输入电流（管4-5）
25mA
输出槽电流（管脚3和9）
25mA
工作条件
温度围
ICL8038AC, ICL8038BC, ICL8038CC0°Cto70°C
1、具有在发生温度变化时产生低的频率漂移，最大不超过50ppm/°C：
2、正弦波输岀具有低于1%的失真度：
3、三角波输出具有0.1%高线性度；
4、具有0. 001Hz〜1MHz的频率输岀围：工作变化周期宽：
5、2%〜98%之间任意可调；高的电平输岀围：
6、从TTL电平至28V：
7、具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输岀；
信号波形时间
所有信号波形对称都可山外部时间电阻器来调整。二种可能的方式完成这 被显示在表3o最佳的结果通过保持时间电阻器RA和RB的独立⑹o RA控制 三角波，正弦波的上升的部份和矩形波的1个状态。
icl8038信号发生器原理说明
ICL8038中文资料
I C L8038中文资料(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除ICL8038精密波形发生器总体描述：ICL8038的波形发生器是一个用最少的外部元件就能生产高精度正弦,方形,三角, 锯齿波和脉冲波形彻底单片集成电路. 频率(或重复频率) 的选定从0.001hz到300khz可以选用电阻器或电容器来调节, 调频及扫描可以由同一个外部电压完成. ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单片集成电路芯片，输出由温度和电源变化范围广而决定. 这个芯片和锁相回路作用，具有在发生温度变化时产生低的频率漂移，最大不超过250ppm/℃特点：1、具有在发生温度变化时产生低的频率漂移，最大不超过50ppm/℃；2、正弦波输出具有低于1％的失真度；3、三角波输出具有0.1％高线性度；4、具有0.001Hz～1MHz的频率输出范围；工作变化周期宽；5、2％～98％之间任意可调；高的电平输出范围；6、从TTL电平至28V；7、具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输出；8、易于使用，只需要很少的外部条件。
封装引脚如下图：ICL8038内部原理框图最大限值范围：供电电压 (V- toV+). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36V输入电压 (任何管脚) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .v - v +输入电流（管4-5）..............................................25mA输出槽电流（管脚3和9）........................................ 25mA 工作条件温度范围ICL8038AC, ICL8038BC, ICL8038CC . . . . . . . . . . 0℃ to 70℃图1 测试电路图2 ICL8038内部详细的示意图应用信息（看功能图）外接电容C由两个恒流源充电和放电，振荡电容C由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。
根据ICL8038的信号发生器的设计
目录1技术指标 (1)2设计方案及其比较 (1)2.1方案一 (1)2.2方案二 (3)2.3方案比较 (4)3实现方案 (5)4调试过程及结论 (6)5心得体会 (16)6参考文献 (17)基于ICL8038的信号发生器的设计1技术指标设计、组装、调试信号发生器电路，使它能输出正弦波、方波和三角波；其频率在20-20kHz范围内可调；输出电压：方波Up-p≤4V，三角波Up-p=6V，正弦波Up-p=1V。
2设计方案及其比较2.1方案一分采用立器件实现电路组成，主要部件有电压迟滞比较器、积分运算电路、uA741运算放大器、选择开关、电位器和一些电容、电阻、二极管组成。
该方案有三级单元电路组成的，第一级单元可以产生方波，第二级可以产生三角波，第三级可以产生频率可变的正弦波，产生频率可变的正弦波比产生频率可变的方波更困难，第三级电路能将正向和负向的三角波转换成正弦波。
电路原理图如图1所示：图1 电路原理图工作原理：通过迟滞比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，正弦波产生电路实际上是一个增益与输出电压幅度成反比例变化的放大器。
两个10k欧的电位器RP4和RP5设定了输出电压过零点附近的斜率。
当输出电压增加时，RP4应调整到二极管VD3～VD6开始正偏。
为了得到正弦波平滑变化的顶部，电位器RP3应细心调节，并仔细选配二极管VD1和VD2.用双踪示波器来观察输入和输出，仔细调节RP3、RP4和RP5，可使正弦波调节到最佳状态。
计算公式：(1)当U1与U2分开时，U1、R1、R2、R3、RP1组成电压比较器，运放U2与R4、RP2、C1与R5组成方向积分器，其输入信号为方波Uo1，则积分器的输出电压Uo2为：214211()O O dt U UC R RP -=+⎰当Uo1=+Vcc=+12V 时tC RP R V t C RP R V U CC CC O 1241242)()()(+-=++-=当Uo1=-V EE =-12V 时tC RP R V t C RP R V U CCEE O 1241242)()()(+=+--=（2）若比较器与积分器首尾相连，形成闭环回路，则自动产生方波三角波。
基于icl8038的信号发生器的设计
武汉理工大学《专业课程设计（一）》课程设计说明书目录1 技术指标 (1)2 设计方案及其比较 (1)2.1 方案一 (1)2.2 方案二 (2)2.3 方案三 (2)2.4 方案比较 (2)3 实现方案 (3)3.1 ICL8038简介： (3)3.2系统框图 (3)3.3相关元件参数计算公式 (4)3.4 元件清单 (5)3.5电路图如下所示： (5)3.6实物图如下所示： (6)4 调试过程及其结论 (6)4.1方波的产生 (6)4.2正弦波的产生 (7)4.3 三角波的产生 (7)4.4 结论 (7)5 心得体会 (8)6.参考文献 (8)7 附录 (9)基于ICL8038的信号发生器的设计1 技术指标设计、组装、调试信号发生器电路，使它能输出正弦波、方波和三角波；其频率在20-20kHz范围内可调；输出电压：方波Up-p ≤4V，三角波Up-p=6V，正弦波Up-p=1V。
2设计方案及其比较2.1 方案一采用传统的直接频率合成器。
这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。
但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。
其电路图如下：图2-1直接频率合成器12.2 方案二采用5g8038芯片，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。
改变8038的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz～300KHz。
2.3 方案三采用icl8038芯片，icl8038是一个能够输出三种波形的精密型集成电路，只需要调整外部的相关电容，电阻值就可以产生方波，三角波，正弦波低失真的脉冲信号。
在外界温度变化时产生低的频率漂移，工作变化周期宽，占空比可调，具有较高的电平输出范围，容易使用的特点。
具有电源电压范围宽，稳定度高，精度高等特点。
只需调节外部阻容值达到改变振荡频率的目的。
ICL8038波形信号发生器
湖南工业大学波形信号发生器姓名唐小军赵俊达许涛2011年3月25日波形信号发生器设计报告摘要：本设计采用ICL8038为波形信号的发生器，用STC89C52单片机为控制芯片，通过AD8032来控制频率和幅度，并且利用模拟开关CD4051来切换方波，正弦波和三角波。
关键词：ICL8038 52单片机 DAC0832 模拟开关CD4051方案比较：经过我们认真搜索资料，发现我们对波形发生器最为熟悉，这个可以联系到我们学过的模电、数电、单片机、等重要知识，做起来比较得心应手，我们决定做波形发生器。
流程图波形信号发生部分采用ICL8038信号发生器来产生方波，正弦波和三角波。
当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波，其频率范围从 1Hz 到几百 kHz，频率的大小与外接相应电阻和电容有关，目前广泛应用于仪器仪表之中。
单片集成函数发生器ICL8038函数发生器的原理框图及管脚排列图分别见图 1和图2.ICL8038 是一款性能优良的集成函数发生器，即可用单电源供电，也可双电源供电。
单电源供电时，将引脚 11 接地，6 脚接+VCC，其值为 10～30V：可双电源供电时，引脚 11接-V EE，引脚 6 接+VCC，它们的值为±5～±15V。
频率的可调范围为 0.001Hz～300 kHz。
输出矩形波的占空比可调范围为 2%～98%，上升时间为 180ns，下降时间为 40 ns，输出三角波的非线性小于 0.05%，输出正弦波的失真小于 1%。
在图1中，缓冲电路Ⅰ是电压跟随器，缓冲电路Ⅱ是反相器，用于隔离波形发生电路和负载，以提高负载能力；电压比较器Ⅰ和电压比较器Ⅱ的阀值电压分别为 2/3 V CC 和 1/3VCC，它们的输入电压为电容 C 两端的电压 uc，它们的输出电压分别控制 RS 触发器的置位端和复位端；为得到在比较宽的频率范围内由三角波到正弦波的转换，内设一个由电阻与晶体管组成的折线近似转换网络（正弦波变换器）以得到低失真的正弦信号输出;RS 触发器状态输出端用来控制电子模拟开关 S，以实现对电容的充放电功能；电流源电流 IS1与IS2的1. ILC8038 图1.ICL8038函数发生器原理框图大小可通过外接电阻调节，但 IS2 必须大于等于 IS1，若 IS2= IS1，则触发器的输出为方波，经缓冲电路 2 输出到管脚 9；在IS2= 2IS1 的条件下， Uc 上升与下降的时间相等，其电压输出为三角波，经缓冲电路Ⅰ输出到管脚 2，并通过三角波变正弦波的变换电路从管脚 3 输出正弦波，当 IS1﹤IS2﹤2IS1 时，UC 上升与下降的时间不相等，管脚 2 输出锯齿波，管脚 9 输出矩形波。
电设ICL8038
函数信号发生器的设计摘要函数信号发生器亦称为波形发生器，是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波，方波，正弦波等波形电路。
本次设计是以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，该芯片是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从0.001HZ~30KHZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
通过振荡电路产生正弦波，然后通过变化电路产生其他波形，再通过功率放大电路达到所需的波形。
输出的频率和占空比还可以由电流和电阻控制。
关键字：ICL8038 信号发生器方波三角波正弦波Function signal generator design AbstractFunction signal generator also called waveform generator, is a kind of can producevarious waveform, such as triangle wave, sawtooth wave, such as pulse waveform circuit,sine wave. This design is the core component integrated blocks ICL8038, making for afunction signal generator. This chip is one kind has the various waveform output precisionoscillation integrated circuits, need only individual external components can produce the30KHZ~from 0.001 low distortion sinusoidal, triangle wave, rectangle wave etc pulsesignal. Through the oscillating circuit produce sine wave, then through other waveform,produce change circuit through power amplifier circuit again already achieve desired waveform. The output waveform of frequency and occupies emptiescompared to still cancontrol by current or resistance.Key word:ICL8038 function signal generator rectangle wavetriangle wave sine wave目录1.课题方案的设计与选择------------------------------------41.1 方案一---------------------------------------------------------------------------------41.2 方案二---------------------------------------------------------------------------------41.3 方案三---------------------------------------------------------------------------------------------52.电路的设计过程和分析-----------------------------------------6 2.1 ICL8038概述------------------------------------------------------------------------------------6 2.2 ICL8038特点--------------------------------------------------------------------------72.3 ICL8038芯片封装与引脚功能—————————————————-72.4 ICL8038内部结构与工作原理————————————————---93.ICL8038应用电路及元器件的选择计算----------------------114.proteus仿真验证--------------------------------------------------------------------------------135.制作与调试---------------------------------------------156.心得体会-----------------------------------------------167.参考文献-----------------------------------------------168.附录---------------------------------------------------171.课题方案的设计与选择1.1方案一采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波-三角波-正弦波函数信号发生器。
ICL8038
目录
脚7（FM Bias）：内部频率调节偏置电压输；
脚8(FM Sweep)：外部扫描频率电压输入；
脚9（Square Wave Out）：方波输出，为开路结构；
脚10（Timing Capacitor）：外接振荡电容；
脚11（V－ or GND）：负电原或地；
脚13、14（NC）：空脚。
编辑本段四、工作原理
ICL8038 是单片集成函数信号发生器，其内部框图如右图所示。
它由恒流源I1和 I2、电压比较器A和B、触发器、缓冲期和三角波变正弦波电路等组成。
ICL8038内部框图
外接电容C由两个恒流源充电和放电，振荡电容C由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。
恒流源2的工作状态是由恒流源1对电容器C连续充电，增加电容电压，从而改变比较器的输入电平，比较器的状态改变，带动触发器翻转来连续控制的。
当触发器的状态使恒流源2处于关闭状态，电容电压达到比较器1输入电压规定值的2/3倍时，比较器1状态改变，使触发器工作状态发生翻转，将模拟开关K由B点接到A点。
由于恒流源2的工作电流值为2I，是恒流源1的2倍，电容器处于放电状态，在单位时间内电容器端电压将线性下降，当电容电压下降到比较器2的输入电压规定值的1/3倍时，比较器2状态改变，使触发器又翻转回到原来的状态，这样周期性的循环，完成振荡过程。
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集成函数发生器ICL 8038的安装与调试
一、 实验目的
1、 掌握ICL8038的典型应用
2、 寧握设计安装线路板的方法
二、 实验原理
1、工作原理简介
ICL8038是单片集成函数发生器，其内部原理电路框图和外部引脚排列分别如图1和图2 所示。
在图1中，ICL8038由恒流源h 、【2,电压比较器Ci 、C2和触发器等组成。
电压比较 器Ci 、C2的门限电压分别为2V R /3和V R /(V R =V CC +V EE )，电流源I 】和h 的大小可通过外接电 阻调节，且【2必须大于I 】。
当触发器的Q 端输出为低电平时，它控制开关S 使电流源【2断开。
而电流源I )则向外接电容C 充电，使电容两端电压Vc 随吋间线性上升，当Vc 上升到V C =2V R /3 时，比较器G 输出发生跳变，使触发器输出端Q 由低电平变为高电平，控制开关S 使电流源 【2接通。
由于l2>h ，因此电容C 放电，％随时间线性下降。
当％下降到％WV R /3时，比较器 C2输出发生跳变，使触发器输出端Q 又由高电平变为低电平，【2再次断开，h 再次向C 充电, *又随时间线性上升。
如此周而复始，产牛振荡，若I 2=2I I ，v c ±升时间与下降时间相等，就 产生三角波输出到脚3。
而触发器输出的方波经缓冲器输出到脚90三角波经正弦波变换器变 成止弦波后由脚2输出。
当1产【2<21|时，*的上升时间与下降时间不相等，管脚3输出锯齿 波。
因此，X038能输出方波、三角波、止弦波和锯齿波等四种不同的波形。
LXT o-TIm
外接电容
10
6
Vit/3
匕借地)
ICL8038内部原理屯路框图
比较器
'V 、
正弦变换器 R
O 3
r\ r\
O.-
Q 触发爲
正弦液黄真度同整- 1 J14-空
正弦液辅出- 213_空
三毎波辅岀一3 ICL-12-正弦液央真度同整
4803811——VEE （或地）
510-外儀电容
+ VCC-69-方波辅出
同颠馆亙电压- 78-同颇电压辅心
ICL8038&#]^
2、ICL8038的典型应用
由图2可见，管脚8为调频电压控制输入端，管脚7输出调频偏置电压，英值（指管脚6 与7 Z间的电压）是（V CC+V EE）/5，它可作为管脚8的输入电压。
此外，该器件的方波输出端为集电极开路形式，一般需在止电源与9脚之间外接一电阻，其值常选用10kQ左右，如图3 所示。
当电位器R PI动端在中间位置，并R图中管脚8与7短接时，管脚9、3和2的输出分别为方波。
三介波和正弦波。
电路的振荡频率/约为O.3/［（R］+O.5RpJC］。
调节R PI、R P?可使正弦波的失真达到较理想的程度。
函数信号发生器
图3函数发生器电路图
三、实验内容：
此实验用作后续实验的信号源，电容越小，频率越人，电容器对应值分别为lOOOP.O.Olp/ 、O.lp/o
1.用示波器观察其3脚为方波波形，调节电位器PRW2,使3脚处方波的占空比（单位周期内高
电平所占整个周期的比例）达到50%,调节电位器PRW1,使3脚处方波的频率为lKHz（示波器在扫描速率为lmS档的情况下，一个周期的方波占一个格了，也可用频率计直接测出），用示波器观察OUT为方波波形，调节电位器PRW5,使OUT处方波的幅值（峰峰值）为5V,记录此时OUT处的波形。
2.保持方波的占空比50%为不变，用示波器观察ICL8038的2脚为止弦波波形，反复调节W4、
W5,使正弦波不产生明显的失真（一旦调好就不要再动W4、W5）。
3.调节电位器W1,使输出信号从小到大变化，记录管脚8的电位及测量输出正弦波的频率, 列表
记录Z。
4.改变外接电容C的值（C = 0.1|V和1000P）,观察三种输出波形，并与吋测的波形作比较, 有
何结论？
6.改变电位器的值，观测三种输出波形，有何结论？
5.如有失真度测试仪，则测出C分别为0.1 UF和0.01 nF、1000P时的正弦波失真系数r值
（一燉要求该值小于3% ）。
6.
四、实验设备与器件
1.±12V直流电源
2.双踪示波器
3.频率计
4.直流电压表
5.ICL8038电位器、电阻器、电容器等
五、实验报告
1・分别画出C = 0.1uF、O.OluF、1000P时所观测到方波，三角波和正弦波的波形图，从中得出什么结论？
2.列表整理C取不同值时三种波形的频率和幅度值。
3.组装、调整函数信号发生器的心得、体会。