设计1 函数发生器.ppt

设计1 函数发生器设计 一、目的 （1）掌握方波－三角波－正弦波函数发生器的设 计方法与测试技术 (2)了解单片集成函数发生器8038的工作原理与应用 （3）学会安装与调试由分立元器件与集成电路组成的多级电子电路小系统 二、原理 两种方法： （1）先产生正弦波整形成方波再积分得到三角波 （2）先产生方波经积分得到三角波再转换为正弦波 1、方波－三角波产生电路 由电压比较器和积分器组成 比较器电压传输特性 2、三角波－正弦波变换电路 用差分放大器做作为三角波－正弦波变换电路，其原理是：利用差分对管的饱和与截止特性进行变换。 差分放大器的传输特性曲线如下 三角波－正弦波变换电路图 三、设计举例 性能指标要求 (1)确定电路形式及元器件型号 A1 A2用双运放μA747，差分放大器采用单端输入单端输出的方式，三极管用9013. (2)计算元件参数 三角波—正弦波电路参数 四、电路安装与调试 1、要求元件排列整齐，输出端、电源 端及转换开关用排针,跳线装在正面，做到横平竖直。 2、方波－三角波发生器的装调 先调整到设计值，使电路起振微调Rp1,使三角波幅 度满足要求，调节Rp2改变频率。 3、三角波－正弦波变换电路的装调 （1）差分放大器传输特性曲线的调式（见P127) （2）三角波－正弦波变换电路调试 4、误差分析 五、单片集成电路函数发生器ICL8038 工作频率：几Hz－几百KHz 波形：方波、三角波、正弦波 原理：三角波－正弦波变换由内部三极管开关电路与分流电阻构成五段折线近似电路完成，其它相同。 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。 ?? 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。 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。 ICL8038引脚 函数发生器ICL8038接线图 MAX038芯片的性能特点MAX038CPP芯片采用20引脚DIP封装， REF：芯片内部2．5 V参考电压输出；GND：模拟地；A1，A0：输出波形选择，TTL／CMOS兼容；COSC：内部震荡器外接电容；FADJ，DADJ：输出频率、占空比调节；IIN：震荡频率控制器电流输入；PDI，PDO：内部鉴相器输入、输出；SYNC：同步信号输出，允许内部震荡器与外电路同步；DGND，DV+：内部数字电路电源；V+，V-：MAX038电源(+5 V，-5 V)；OUT：波形输出端。 MAX038芯片附加少许外围电路就能够产生三角波、锯齿波、正弦波、方波、矩形脉冲波形。该芯片具有如下的功能特点：(1)输出频率范围：0．1～20 MHz，最高可达40 MHz：(2)输出波形占空比(15％～85％)独立可调，占空比可由DADJ端调整，如果DADJ端接地，则输出占空比为50％；(3)具有低输出阻抗的输出缓冲器，输出阻抗的典型值为0．1 Ω；(4)备有TTL兼容的独立同步信号SYNC(方波输出，固定占空比为50％)，方便组建频率合成器系统；(5)低温度漂移。对于所有输出波形来说，输出波形是以地为参考的对称波形，在低输出阻抗的情况下，输出电流可达到±20 mA电流。 测试内容： （1）方波信号输出幅值、频率范