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时间:2019-06-13
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1、毕业(设计)论文开 题 报 告系别二系专业电子信息工程班级122802学生姓名学号080456指导教师仲瑞鹏报告日期2012.4.1毕业(设计)论文开题报告表论文题目基于ICL8038的信号发生器的设计、组装学生姓名张亚宁学号080456指导教师仲瑞鹏题目来源(划√)科研□生产□实验室√专题研究√论文类型(划√)设计√论文√其他□一、选题的意义信号发生器是一种常用的信号源,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,都学要有信号源,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
2、,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,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。早在十九世纪20年代,电子设备刚出现时信号发生器就产生了,但早期的信号发生器机械结构比较复杂,电路比较简单,且功耗比较大。随着科学技术的发展,信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器,其多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,且能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。本课题的目的是研究函数信号发生器的设计方法,克服传统方法的缺点,以更好的方法设计出比较经济简单的调频、调幅功能的
3、信号发生器。二、设计研究内容及要求。函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具,它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。在示波器、电视机等仪器中,为了使电子按照一定规律运动,以利用荧光屏显示图像,常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。对于三角波,方波同样有重要的作用,而函数信号发生器是指一般能自动产生方波、正弦波、三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此,本次设计制作一个信号发生器,具体要求如下:1、产生正弦、方波、三角波,三种波型。2、信号频率:1HZ~~10
4、0KHZ。3、信号幅度:方波:4~8伏,三角波:4~6伏,正弦波:3~5伏。4、扫频信号:中心频率:10KHZ,扫面范围:10:1.三、方案的选择本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案。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
5、的频谱纯度。方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率相信都很难控制。方案三:采用icl8038芯片,icl8038是一个采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的精密型集成电路,只需要调整外部的相关电容,电阻值就可以产生方
6、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,具有电源电压范围广、稳定性高、精密高、易于用等优点。只需调节外部阻容值达到改变振荡频率的目的。该方案的特点是十分明显的:(1)线性良好、稳定性好;(2)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;(3)不存在过渡过程,接通电源后会立即产生稳定的波形;(4)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。(5)经济程度和难易程度来看方案三有利于毕业设计的质
7、量,节约时间。(6)方案三做出来的函数信号发生器的功能很全,它电路简单,体积小,便于携带,还可以做为实验室里的工具进行其它项目的研究。综合上述分析,我们采用了第三种方案来产生信号。四、预期达到的成果本设计以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
8、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。预期通过本次《基于ICL8038的信号发生器的设计、组装》设计,使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解,掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理,并且自己动手制作出经济适用的ICL8038函数发生器,线路简单,调试方便,功能完备,可输出正弦波、方波、三角波,输出波形稳定清晰,信号质量好,精度高,达到本次设计的具体要求。五
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