方波—三角波—正弦波函数信号发生器（论文）word格式.doc

摘要 函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如方波、三角波、正弦波的电路。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。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出方波、三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。本课题采用ICL8038制作方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法，经过proteus仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波—三角波转换及三角波—正弦波转换的波形图。 ：函数信号发生器ICL8038；仿真1设计的目的及任务……………………………………………………………1 1.1 课程设计任务…………………………………………………………1 1.2 课程设计目的…………………………………………………………1 1.3 课程设计要求…………………………………………………………1 2 总体方案设计…………………………………………………………………2 3 电路设计过程…………………………………………………………………3 3.1 ICL8038工作原理…………………………………………………3 3.2 ICL8038 管脚功能图………………………………………………4 3.3 ICL8038性能特点……………………………………………………5 3.4 ICL8038信号波形时间………………………………………………5 3.5波形减少失真设计……………………………………………………6 3.6 输出频率和调频……………………………………………………7 3.7稳压电源电路设计……………………………………………………7 3.8函数发生器的总电路图………………………………………………8 3.9元器件清单……………………………………………………………9 设计小结…………………………………………………………………………11 参考文献………………………………………………………………………… 12 附录………………………………………………………………………………… 13 1设计的目的及任务 1.1课程设计任务 设计方波—三角波—正弦波函数信号发生器 1.2课程设计目的 通过课程设计使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解学会查寻资料、方案比较以及设计计算等环节进一步提高学生综合运用所学知识的能力提高分析解决实际问题的能力锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础1.3课程设计要求 （1）输出的各种波形工作频率范围0.02Hz~20KHz连续可调（2）正弦波幅值10V，失真度小于1.5%（3）方波幅值10V （4）三角波峰-峰值20V；各种输出波形幅值均连续可调。 2总体方案设计 波形产生电路通常可采用多种不同电路形式和元器件获得所要求的波形信号输出。波形产生的关键部分是振荡器，而设计振荡器电路的关键是选择有源器件，确定振荡器电路的形式以及确定元件参数值等。具体设计可参考以下思路。 （1）用正弦波振荡器产生正弦波输出，正弦波信号通过变换电路得出方波输出（例如用施密特触发器），用积分电路将方波变换成三角波或锯齿波输出。 （2）如图2.1所示利用多谐振荡器产生方波信号输出，用积分电路将方波变换成三角波输出，用折线近似法将三角波变换成正弦波输出。 图2.1 函数函数发生器框图 （3）用多谐振荡器产生方波输出，方波经滤波电路可得正弦波输出，方波经 积分电路可得三角波输出。 （4）利用单片函数发生器ICL8038、集成振荡器E1648及集成定时器555/556等可灵活地组成各种波形产生电路 综合以上的说明以及自己的实际情况，本设计采用第四种利用集成芯片ICL8038 来产生方波，三角波，正弦波。总体框图如图2.2所示。 图2.2 总体框图 3电路设计过程 3.1 ICL8038工作原理 ICL8038 是单片集成函数信号发生器，其内部框图如图3.1 所示。它由恒流源I1 和I2、电压比较器A 和B、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。 图3.1 ICL8038内部原理框图 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