函数信号发生器课程设计报告

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电子技术课程设计实验报告--函数信号发生器

电子技术课程设计实验报告--函数信号发生器

电子技术课程设计实验报告--函数信号发生器函数信号发生器一般用于产生基本的常用信号,如正弦波、三角波、方波等,用于生物、医学、通信、音频和模拟电路调试和测量等。

本文介绍了函数信号发生器的结构和特性,以及利用函数信号发生器实验的操作步骤,对这一实验作了详细介绍。

一、结构和特点函数信号发生器是一款多用途的信号发生器,它是由数字电子芯片和模拟元件组成的,具有输出波形数量多、偏差小、功耗低等特点,它的性能特性好,能产生不同波形信号,灵活多变,具有稳定可靠的输出。

二、实验步骤1、打开万用表,将探头连接输出接口,将万用表切换到 AC 档,设置 200mV 档,同时将频率表中频率调节到 10kHz;2、连接信号发生器,打开电源开关,调节波形类型选择按钮使之处于正弦波,将频率表中频率调节到 10kHz;3、调节占空比调节按钮,可将其调节到饱和状态,观察波形并绘图;4、将频率表中频率再次调节到 10kHz,占空比按钮设置为50%,在衰减平调中调节输出信号,观察波形并绘图;5、按此类推,可实现其他波形的输出,可视性观察波形变化,以此可以了解整体系统性质。

三、实验结果实验中,我用函数信号发生器分别调节了正弦波和相应占空比的三角波和方波,用万用表观察波形的变化,为验证系统的性能,我用万用表测量各调试波形的参数,如电压大小、频率和占空比,结果如下:1、测试的正弦波的频率为:10kHz;占空比为:50%;电压大小为:150mV;在本次实验中,我们通过调节函数信号发生器,成功地验证函数信号发生器能够输出基本的常用信号,如正弦波、三角波、方波等,并通过万用表对其调节参数进行测试,得出的结果与理论设计的基本一致,可以表明函数信号发生器的稳定性、可靠性良好,这证实了函数信号发生器的功能设计正确性及其使用的可行性。

信号发生器课程设计报告完整版

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信号发生器课程设计报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录一、课题名称 (2)二、内容摘要 (2)三、设计目的 (2)四、设计内容及要求 (2)五、系统方案设计 (3)六、电路设计及原理分析 (4)七、电路仿真结果 (7)八、硬件设计及焊接测试 (8)九、故障的原因分析及解决方案 (11)十、课程设计总结及心得体会 (12)一、课题名称:函数信号发生器的设计二、内容摘要:函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。

信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。

它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。

三、设计目的:1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识,培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。

2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力。

3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试,并能进一步解决出现的基本问题,不断完善设计。

4、掌握常用元器件的识别和测试,熟悉万用表等常用仪表,了解电路调试的基本方法,提高实际电路的分析操作能力。

5、在仿真结果的基础上,实现实际电路。

四、设计内容及要求:1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分(1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。

(2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

函数信号发生器设计报告

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函数信号发生器设计报告目录一、设计要求 .......................................................................................... - 2 -二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 -三、性能指标 .......................................................................................... - 2 -四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 -五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 -1. 总的原理框图及总方案 ................................................................. - 4 -2.各组成部分的工作原理 ................................................................... - 5 -2.1 方波发生电路 .......................................................................... - 5 -2.2三角波发生电路 .................................................................... - 6 -2.3正弦波发生电路 .................................................................. - 7 -2.4方波---三角波转换电路的工作原理 ................................ - 10 -2.5三角波—正弦波转换电路工作原理 .................................. - 13 -3. 总电路图 ....................................................................................... - 15 -六、实验结果分析 ................................................................................ - 16 -七、实验总结 ........................................................................................ - 17 -八、参考资料 ........................................................................................ - 18 -九、附录:元器件列表 ........................................................................ - 19 -函数信号发生器设计报告一、设计要求1. 用集成运放组成正弦波、方波和三角波发生器。

函数信号发生器课程设计

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目录一、概述 (2)二、技术性能指标 (2)2.1设计内容及技术要求 (2)2.2设计目的 (3)2.3设计要求 (3)三、方案的选择 (3)3.1方案一 (4)3.2方案二 (5)3.3最终方案 (6)四、单元电路设计 (6)4.1矩形波产生电路 (6)4.2三角波产生电路 (9)4.3正弦波产生电路 (11)五、总电路图 (15)六、波形仿真结果 (16)6.1矩形波仿真结果 (16)6.2三角波仿真结果 (17)6.3正弦波仿真结果 (18)6.4三种波形同时仿真结果 (19)七、PCB版制作与调试 (19)结论 (21)总结与体会 (22)致谢 (22)附录1 元件清单 (23)附录2 参考文献 (24)函数信号发生器设计报告一、概述信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。

能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。

在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

二、技术性能指标2.1设计内容及技术要求设计并制作一个信号发生器,具体要求如下:1、能够输出正弦波、方波、三角波;2、输出信号频率范围为1——10Hz,10——100Hz;3、输出信号幅值:方波Up-p=24V,三角波Up-p=0——20V,正弦波U>1V;4、波形特征:方波Tr<10s(100Hz,最大输出时),三角波失真系数THD<2%,正弦波失真系数THD<5%;5、电源:±13V直流电源供电;按照以上技术完成要求设计出电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim进行必要的仿真,用PROTEL软件进行制板、焊接,然后对制作的电路完成调试,撰写设计报告测,通过答辩。

函数信号发生器课程设计报告

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淮海工学院课程设计报告书课程名称:电子技术课程设计题目:函数信号发生器学院:电子工程学院学期: 2012-2013-2 专业班级:通信工程111 姓名:彭孟瑶学号: 2011120688函数信号发生器1.引言在人们认识自然、改造自然的过程中,经常需要对各种各样的电子信号进行测量,因而如何根据被测量电子信号的不同特征和测量要求,灵活、快速的被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。

可见信号源在各种实验应用和实验测试处理中,它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量需要。

波形发生器就是信号源的一种,能够给被测电路提供所需要的波形,传统的波形发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,不能根据实际需要灵活扩展。

随着微电子技术的发展,运用单片机技术,通过巧妙的软件设计和简易的硬件电路,产生数字式的正弦波、方波、三角波、锯齿等幅值可调的信号。

与现有各类型波形发生器比较而言,产生的数字信号干扰小,输出稳定,可靠性高,特别是操作简单方便。

2.设计要求设计一个能够输出正弦波、三角波和矩形波的信号源电路,电路形式自行选择。

输出信号的频率可通过开关进行设定,具体要求如下:输出信号的频率范围为1000~2000Hz,步进为50Hz。

要求输出信号无明显失真,特别是正弦波信号。

图1函数信号发生器方框图3.函数信号发生器的方案3.1 方案一由555定时器组成的多谐振荡器产生方波,然后由积分电路将方波转化为三角波,最后用低通滤波器将方波转化为正弦波。

图2 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形,因为负载的变动将拉动波形的崎变。

3.2方案二先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。

图3 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图此电路具有良好的正弦波和方波信号。

【精品】函数信号发生器课程设计报告

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【精品】函数信号发生器课程设计报告函数信号发生器课程设计报告摘要:本课程设计主要是设计一台函数信号发生器,它在从低频(如Sine)到较高频(如Square)常用波形之间能够进行切换,常用于电子仪器和测量检测中,用来给装置注入一定形态的信号,以辅助检测装置的有效性,稳定性,精度等特性。

该设备采用STM32F030F4P6单片机,使用1602液晶屏显示函数状态,用HD74HC4040电路分频输出指定期望频率,使用R-2R电路控制EPWM波形从正弦波到脉冲波,满足多种测试状况下的需求。

本系统实现调整频率的功能,使用户可以设置函数发生器的频率,因此满足用户的不同要求。

关键词: STM32F030F4P6; 1602液晶屏; HD74HC4040 电路; R-2R 电路; PWM 波形一、简介函数信号发生器是一种常用的信号发生器,可以产生多种类型的波形。

包括正弦波、三角波、方波、脉冲波和梯形波等等,其应用广泛,比如在检测仪表中,可以用来观察测量仪表的工作状态,以便于分析测量仪表的特性,进而排除故障。

此外,函数信号发生器通常也可以用在动态信号检测中,对电机、变压器和泵等,进行性能检测和控制应用,也可用来做为一种测试应用,来控制和验证电子设备性能,在现在的电子技术发展中,函数信号发生器扮演重要的作用。

二、设计实现设计本次函数信号发生器主要任务是实现指定期望频率信号的输出,并对多种波形满足需求。

主要设备相关技术如下:(一)STM32F030F4P6单片机STM32F030F4P6单片机,采用ARM 32位内核设计,使用Cortex-M0指令集,配备有SYSTICK时钟,PWM波形输出,I2C接口,满足调整函数信号发生器指定频率和波形的要求。

(二)1602液晶屏它的主要功能是显示函数发生器的状态,如频率,波形,用户可以通过屏幕上的提示,清楚的了解函数发生器当前的实时状态,使用比较简单。

(三) HD74HC4040 电路使用 HD74HC4040 电路进行分频输出,可以实时调整输出信号的频率。

北邮电子电路实验-函数信号发生器-实验报告

北邮电子电路实验-函数信号发生器-实验报告

北京邮电大学电子电路综合设计实验实验报告实验题目:函数信号发生器院系:信息与通信工程学院班级:姓名:学号:班内序号:一、课题名称:函数信号发生器的设计二、摘要:方波-三角波产生电路主要有运放组成,其中由施密特触发器多谐振荡器产生方波,积分电路将方波转化为三角波,差分电路实现三角波-正弦波的变换。

该电路振荡频率由第一个电位器调节,输出方波幅度的大小由稳压管的稳压值决定;正弦波幅度和电路的对称性分别由后两个电位器调节。

关键词:方波三角波正弦波频率可调幅度三、设计任务要求:1.基本要求:设计制作一个方波-三角波-正弦波信号发生器,供电电源为±12V。

1)输出频率能在1-10KHZ范围内连续可调;2)方波输出电压Uopp=12V(误差<20%),上升、下降沿小于10us;3)三角波输出信号电压Uopp=8V(误差<20%);4)正弦波信号输出电压Uopp≥1V,无明显失真。

2.提高要求:1)正弦波、三角波和方波的输出信号的峰峰值Uopp均在1~10V范围内连续可调;2)将输出方波改为占空比可调的矩形波,占空比可调范围30%--70%四、设计思路1. 结构框图实验设计函数发生器实现方波、三角波和正弦波的输出,其可采用电路图有多种。

此次实验采用迟滞比较器生成方波,RC积分器生成三角波,差分放大器生成正弦波。

除保证良好波形输出外,还须实现频率、幅度、占空比的调节,即须在基本电路基础上进行改良。

由比较器与积分器组成的方波三角波发生器,比较器输出的方波信号经积分器生成三角波,再经由差分放大器生成正弦波信号。

其中方波三角波生成电路为基本电路,添加电位器调节使其频率幅度改变;正弦波生成电路采用差分放大器,由于差分放大电路具有工作点稳定、输入阻抗高、抗干扰能力较强等优点,特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。

2.系统的组成框图五、分块电路与总体电路的设计1.方波—三角波产生电路如图所示为方波—三角波产生电路,由于采用了运算放大器组成的积分电路,可得到比较理想的方波和三角波。

函数信号发生器---课设报告

函数信号发生器---课设报告

模拟电子课程设计成绩评定表系(部):自动控制工程系班级:电学生姓名摘要本课题设计的是函数信号发生器,它主要产生三种波形,有三角波、方波、正弦波.该函数信号发生器主要由三部分构成,首先第一级输出方波,主要原器件是迟滞比较器,并且和后一级的反相积分器构成反馈,以实现其功能,接着是三角波输出,该级由前一级产生的方波作为输入,然后通过反相积分器产生三角波,最后在第三级二极管近似电路实现三角波和正弦波的转换,该方案具有经济、方便、实用等特点。

由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。

差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。

特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。

波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

关键字:正弦波,方波,三角波Abstractfunction generator design That this problem of abstract designs that is a function generator , it produces three species wave form , has a triangle mainly wave , Fang Bo , sine wave. Be the function generator's turn to be composed of tripartite mainly, first order exports Fang Bo first , the main plain component is a lag comparator, and and the one-level opposition of queen integrator composes feedback, to realize whose function, triangle wave output follow , is level's turn to be accomplished by former Fang Bo that first order produces importing, the integrator produces a triangle then by opposition wave, the wave and the sine wave changing, owe a scheme characteristics such as have economy , convenient , pragmatic finally in similar third stage diode circuit realization triangle.Be composed of the Fang Bo triangle wave creation circuit from the comparator and the integrator, Fang Bo that the comparator exports gets a triangle after the integrator wave, come the triangle wave alternation circuit to the sine wave to be completed mainly from differences the amplifier. Differences amplifiers have working spot stability , entering impedance height , the anti-interference ability waits for merit comparatively by force. Can restrain the zero drift effectively when being direct-current amplifier especially,the wave shifts Cheng Zheng string therefore with very low triangle of frequency wave. The principle that wave form shifts is to make use of differences amplifier transmission characteristic property curve nonlinearity. Key word: triangle mainly wave Fang Bo , sine wave目录课程设计成绩评定表 (I)摘要 (II)Abstract (III)目录 (IV)1引言 (1)2总方案及原理框图 (2)2.1函数发生器的总方案 (2)2.2 原理框图 (3)3.课程设计的目的和设计的任务 (4)3.1设计的目的 (4)3.2设计的任务与要求 (4)3.3 课程设计的要求及技术指标 (4)4.各组成部分的工作原理 (5)4.1 方波发生电路的工作原理 (5)4.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (5)4.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (8)5电路的参数选择及计算 (10)6 电路的调试 (11)6.1 总电路的调试 (11)7.2电路调试中遇到的问题及分析解决方法 (11)8总电路图 (13)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)1引言几乎所有的电子电路都需要稳定的直流电源,在检定检修指示仪表时,除了要有合适的标准仪器外,还必须要有合适的直流电源及调节装置。

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课程设计与实训报告——课程设计题目:设计和制作一函数信号发生器一、设计方案的选择1、方案一由文氏电桥产生正弦振荡,然后通过比较器得到方波,方波积分可得三角波。

这一方案为一开环电路,结构简单,产生的正弦波和方波的波形失真较小①。

但是对于三角波的产生则有一定的麻烦,因为题目要求有1000倍的频率覆盖系数,显然对于1000倍的频率变化会有积分时间dt的1000倍变化从而导致输出电压振幅的1000倍变化。

而这是电路所不希望的。

幅度稳定性难以达到要求。

而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。

2、方案二利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器。

8038集成函数发生器是一种多用途的波形发生器,可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波,其振荡频率可通过外加的直流电压进行调节,所以是压控集成信号产生器。

由于外接电容C的充、放电电流由两个电流源控制,所以电容C两端电压u的变化与时间成线形关系,从而可以获得理想的三角波输出。

c8038电路中含有正弦波变换器,故可以直接将三角波变成正弦波输出。

另外还可以将三角波通过触发器变成方波输出。

该方案的特点是十分明显的:⑴线性良好、稳定性好;⑵频率易调,在几个数量级的频带范围内,可以方便地连续地改变频率,而且频率改变时,幅度恒定不变;⑶不存在如文氏电桥那样的过渡过程,接通电源后会立即产生稳定的波形;⑷三角波和方波在半周期内是时间的线性函数,易于变换其他波形。

综合上述分析,我们采用了第二种方案来产生信号。

二、函数发生器设计思路由ICL8038引脚图和功能表可以知道,使用ICL8038制作函数发生器,只需在外围搭建简单的电路,并且电路的组成不同可以实现不同的功能,如在4、5号脚上用分压式连接一个滑动变阻器,就可以实现对方波的脉宽、占空比的调节。

同样在7、8号脚上连接可变电阻就可以调节正弦波的频率,在1、12号脚上连接可变电阻可以对正弦波失真进行调节。

ICL8038供电电压,如采用单电源供电时,V+—GND的电压范围+10-+30V;采用双电源供电时,V+ —V-的电压可在±5-±15V内选取。

所以要使其工作,需要一个整流电路来获得其工作的电压。

综上分析,有如下的方框图如下:三、直流稳压电源1、直流稳压电源设计思路(1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。

(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。

(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。

2、直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,见图3-1 T 工频交流脉动直流 直流整流滤波稳压负载图3-1 直流稳压电源方框图 整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图3-2所示。

在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。

正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L ,且方向是一致的。

电路的输出波形如图3-3所示。

利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的。

稳压电路可选集成三端稳压器电路。

总体原理电路见图3-4t 0ππ2π3π422U t 0ππ2π3π4o u 22U 图3-2整流电路 图3-3 输出波形图图3-4 稳压电路原理图3、设计方法简介①、集成三端稳压器的选择因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器。

可调式集成稳压器,常见的主要有CW317、CW337、LM317、LM337。

317系列稳压器输出连续可调的正电压,337系列稳压器输出连可调的负电压,可调范围为1.2V~37V ,最大输出电流m ax O I 为1.5A 。

稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。

其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。

LM317系列和LM337系列的引脚功能相同,管脚图和典型电路如图3-5和图3-6。

图3-5 管脚 图3-6典型电路输出电压表达式为:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=11125.1R RP U o 式中,1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压REF V ,此电压加于给定电阻1R 两端,将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器1RP ,电阻1R 常取值120Ω~240Ω,1RP 一般使用精密电位器,与其并联的电容器C 可进一步减小输出电压的纹波。

图中加入了二极管D ,用于防止输出端短路时10µF 大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。

LM317其特性参数:输出电压可调范围:1.2V ~37V ;输出负载电流:1.5A ;输入与输出工作压差ΔU=U i -U o :3~40V能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。

4、整流电路仿真及波形:整流电路仿真图:仿真结果波形图:四、系统工作原理与分析1、 ICL8038 芯片简介性能特点:具有在发生温度变化时产生低的频率漂移,最大不超过50ppm/℃;具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输出;正弦波输出具有低于1%的失真度;三角波输出具有0.1%高线性度;具有0.001Hz~1MHz的频率输出范围;工作变化周期宽,2%~98%之间任意可调;高的电平输出范围,从TTL电平至28V;易于使用,只需要很少的外部条件。

2、ICL8038的应用ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形。

(1)ICL8038电源电压范围宽,采用单电源供电时,V+-GND的电压范围+10- +30V;采用双电源供电时,V+-V-的电压可在±5-±15V内选取。

电源电流约15mA。

(2)振荡频率范围宽,频率稳定性好。

频率范围是0.001Hz-300kHz,频率温漂仅50ppm/℃(1ppm=10-6)。

(3)输出波形的失真小。

正弦波失真度<5%,经过仔细调整后,失真度还可降低到0.5%。

三角波的线性度高达0.1%。

(4)矩形波占空比的调节范围很宽,D=1%-99%,由此可获得窄脉冲、宽脉冲或方波。

(5)外围电路非常简单,易于制作。

通过调节外部阻容元件值,即可改变振荡频率,产生高质量的中、低频正弦波,矩形波(或方波,窄脉冲),三角波(或锯齿波)等函数波形,其应用领域比普通单一波形的信号发生器更为广阔。

此外8038还能实现FM调制,扫描输出3、ICL8038原理简介ICL8038采用DIP-14封装,管脚如下图4-1所示。

芯片内部包括两个恒流源,两个电压比较器,两个缓冲器,正弦波变换器,模拟开关,RS触发器。

在构成函数波形发生器时,应将第7,8两脚短接。

其工作原理如下:利用恒流源对外接电容进行充放电,产生三角波(或锯齿波),经缓冲器I从第3脚输出,由触发器获得的方波(或锯形波),经缓冲器Ⅱ从第九脚输出。

再利用正弦波变换器将三角波变换成正弦波,从第2脚输出。

改变电容器的充放电时间,可实现三角波与锯齿波方波与矩形波的互相转换。

图4-1 ICL80384、电路分析:由于ICL8038单片函数发生器有两种工作方式,即输出函数信号的频率调节电压可以由内部供给,也可以由外部供给。

,图4-2-1为基本接法,图4-2-2和图4-2-3图可调节占空比。

图4-2-1 图4-2-2 图4-2-3由于第7脚频率调节电压偏置一定,所以函数信号的频率和占空比由RA、RB和C决定,其频率为F,周期T,t1为振荡电容充电时间,t2为放电时间。

T=t1+t2 f=1/T由于三角函数信号在电容充电时,电容电压上升到比较器规定输入电压的1/3倍,分得的时间为t1=CV/I=(C+1/3•Vcc•R A)/(1/5•Vcc)=5/3RA•C在电容放电时,电压降到比较器输入电压的1/3时,分得的时间为t2=CV/I=(C+1/3•VCC)/(2/5•VCCRB-1/5•VCC/RA)=(3/5•RA*RB•C)/(2RA-RB)f=1/(t1+t2)=3/{5RAC[1+RB/(2RA-R)]}针对以上电路失真无法调节的缺点,改进方案,实现正弦波正负失真的可调。

见图4-3-1,由于该芯片所产生的正弦波是由三角波经非线性网络变换而获得。

该芯片的第1脚和第12脚就是为调节输出正弦波失真度而设置的。

下图为一个调节输出正弦波失真度的典型应用,其中第1脚调节振荡电容充电时间过程中的非线性逼近点,第12脚调节振荡电容在放电时间过程中的非线性逼近点,在安装调试中,选用两只100K的多圈精密电位器,反复调节,达到了很好效果的方波占空比调节、正弦波和三角波的对称调节。

图4-3-2电路无法调节频率,我们采用外部供给频率调节电压的方式实现频率的可调,通过10k电位器,我们可以控制8端电压的调节范围2/3 Vcc到Vcc。

图4-3-1:失真和占空比可调图4-3-2:失真、占空比、频率可调①、 ICL8038内部原理ICL8038是单片集成函数发生器,其内部原理电路框图如图4-4。

在图4-4中,ICL8038由恒流源I1、I2,电压比较器C1、C2和触发器等组成。

电压比较器C 1、C2的门限电压分别为2VR/3和VR/(VR=VCC+VEE),电流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节,且I2必须大于I1。

当触发器的Q端输出为低电平时,它控制开关S使电流源I2断开。

而电流源I1则向外接电容C充电,使电容两端电压VC随时间线性上升,当VC 上升到VC=2VR/3时,比较器C1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I2接通。

由于I2>I1,因此电容C放电,vc 随时间线性下降。

当vc下降到vc≤VR/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,I2再次断开,I1再次向C充电,v c 又随时间线性上升。

如此周而复始,产生振荡,若I2=2I1,vc上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9。

三角波经正弦波变换器变成正弦波后由脚2输出。

因此,ICL8038能输出方波、三角波和正弦波等三种不同的波形图4-4 内部原理电路框图其中,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。

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