ICL8038函数信号发生器设计

设计题目：函数信号发生器

系别：应用电子与通信技术系

班级：0992211

学生姓名：***

指导教师：**

成绩：__________________________

2012年3月21日

课程设计任务书

2012年3 月21日

目录

第1章绪论 (4)

1.1课题摘要 (2)

1.2设计题目 (2)

1.3设计要求 (2)

1.4设计技术指标 (3)

第2章电路的设计方案 (3)

2.1电路原理方框图 (3)

第3章ICL8038芯片 (4)

3.18038芯片简介 (4)

3.2芯片主要特点 (4)

3.3管脚功能 (5)

3.4芯片工作原理 (6)

第4章整机电路的工作原理 (7)

第5章电路的组装调试 (8)

5.1电路的组装 (8)

5.2整机的布线原则 (8)

5.3电路调试 (8)

结论 (9)

收获和体会 (10)

致谢 (12)

参考文献 (13)

附录1 元器件清单 (14)

第1章绪论

1.1课题摘要

本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038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。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端，所以可以用来对低频信号进行频率调制。

函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，例如ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以，可选择的方案多种多样，技术上是可行的。

关键词：ICL8038，波形，原理图，常用接法

1.2设计题目

本次电子线路课程设计的设计题目是：函数信号发生器。

1.3设计要求

设计函数信号号发生器，能够产生方波，锯齿波，占空比可调的矩形波

1.4设计技术指标

方波频率为200-2000HZ，锯齿波200-2000HZ，矩形波可调占空比。

第2章电路的设计方案2.1电路原理方框图

第3章ICL8038芯片

3.1ICL8038芯片简介

ICL 8038 是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部元件就能产生从01001～300kHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调频信号输入端, 所以可以用来对低频信号进行频率调制。

3.2芯片的主要特点

（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。

3.3管脚功能

ICL8038实物图

ICL8038引脚图

脚1、12（Sine Wave Adjust）：正弦波失真度调节；

脚2（Sine Wave Out）：正弦波输出；

脚3（Triangle Out）：三角波输出；

脚4、5（Duty Cycle Frequency）：方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节；

脚6（V+）：正电源±10V～±18V；

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。

3.4芯片工作原理

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。