函数波形发生器

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1、12345678vccvcc11U1ALM324D02R1250%3矩形波C710uF4~l50%^!■^iRH10k；,Rw6D1Dz102DZ4.QTDz2„□Z4.7iS乙0324DR1卉扳忒U3c750UKey=A1N414^D2禺4N4仏C6卄iooiR15171MLDz32^02DZ4-134D12ID9Rwl50%T啥41nFRw250%100kj50%Key»AR2K'kL23锯齿1S22C2Z100R141k

2、.w3

3、24_L>R3—t—：iokh10：C3±22°FOOnFRw8100kLKey=A21巫弦波三角波.17V*W卄*4巴犁曲<5冋"Y0叢%Tr函数波形发生器的设计一、验目的1、学习函数波形发牛器的设实计方法；2、了解单片函数发生器ICL8038的工作原理及应用；3、掌握函数波形发生器电路的调试及主要指标的测试方法；4、研究函数波形发牛器的设计方案。二、实验原理在无线电通信，测量，口动化控制等技术领域广泛地应用着各种类型的信号发牛器，常用的波形是止弦波，矩形波（方波）和锯齿拨。随着集成电路技术的发展，己有能力同时产生同频的方波,三角波和正弦波的专用集成电路,称为函

4、数波形发生器，如ICL8038o1.函数波形发生器专用集成电路ICL8038就是一个函数波形发生器，其引出脚的排列及性能见附录一。典型应用电路如图5-2-1所示。图5-2-1161^038典熨应川电路ICL8038的内部原理见图5-2-2所示。V_（或地）图5-2-2TCL8038内部原理框图其基本工作原理如下。CSj和CS2是两个恒流源，它们和外接的定时电容C组成积分电路。电平比较器1和2以及双稳态触发器组成积分电路的控制电路。定时电容C上的三角波经缓冲级后由3脚输出。双稳态电路输出的方波经缓冲级后山9脚输出。三角波再经过一个止弦波变换器后边为止弦波由2脚输出。

5、若要提高正弦波输出的带载能力，则可再外接一级跟随器。恒流源CS］与外接电容C固定连接在一起，而恒流源CS2则由双稳态电路控制的开关S来决定是否与电容C接通。若开关S断开，贝IJ只有CSi以电流I向电容C充电，电容C上的电压线性增大。当该电压上升到比较器1的阈值电平（电源电压的2/3）时，双稳态电路翻转,S接通,此时，恒流源CS2以电流21向电容C反向充电,由于同时还存在着CS1的作用，所以电容C将以电流I放电，电容C上的电压线形减小。当该电压下降到比较器2的阈值电平（电源电压的1/3）时，双稳态电路复位，S断开，仅剩下CSi向电容C充电。如此反复，从而形成振荡。r

6、h上述可见，只有当恒流源cs尸I,cs2=2i时，电容c的充、放电时间常数才和等，这时输出的三种波形均对称。不然，三角波将变为锯齿波，方波将变为矩形波（占空比＞50%）,止弦波将严重失真。电流源CS

7、和CS2的人小分别决定于外接电阻，即图521中的皿和R5。只有当R尸Rs时才有CS】=I和CS2=2I,才能获得对称的三角波，方波和正弦波。电位器R“，尸lkQ是用来调整输出波形的对称性，调整R“「2和Rw3可改善正弦波的失真。1CL8O38的输出频率是8脚上电压的函数，即它是一个压控震荡器。当8脚少7脚（扫频偏置电压〜・2.8V）相连时,输出频率是固定,若4,5脚的

8、外接电阻相等均为R,则输出频率f=0.3/RC（5-2-1）当8脚与一个连续可调的直流电压和连时，则输出频率连续可调。当此电压为授小值（近似为零）时，频率可达到很低。当此电压为最大时，频率最高，并且改变定时电容C的大小可改变最高输出频率。此连续可调电压由-12V电源电压经电阻R,和电位器RW1分压収得。而ICL8038的控制电压有效有效作用范围是0〜-3V,为此，选择适当的R,以保证最人控制电压为-3V左右。通常为保证调整的准确性，各电位器一般选择小型多圈式电位器。1.锯齿波，矩形波产生电路如图5-2-3所示，这部分电路是rfl运放1C2构成的比较电路和由运放IC

9、3构成的枳分电路所组成。积分比较器后跟一级山运放心构成的跟随器，用以提高其带载能力。当时，积分电容C6的充放电时间常数T2和T

10、相同，此时积分电路输出为三角波，比较电路输出为方波（占空比为50%）,随增人，积分电容C6的充电时间常数，即三角波的逆程时间T2增大（三角波的负斜率减小），于是原三角波变为锯齿波，原方波变为矩形波，如图5-2-4所示。純23瞬皮、矩If皴^牛电L络WLAAA/由图5-2-3可见，调节Rw6nJ*改变T2及锯齿波周期T的大小（积分电容C&的放电时间常数T】与Rw6无关），相当于改变锯齿波的负斜率。矩形波的占空比以及它们的频率。调节Rw2即可

11、改变锯齿波