函数发生器_课程设计.pdfVIP

目录

摘要

1、概述

2、方案论证与比较

2.1系统功能分析

2.2方案论证

3、系统工作原理与分析

3.1、ICL8038的应用

3.2、ICL8038内部框图介绍

3.3、内部框图工作原理

3.4、方案电路工作原理

3.5、两个电压比较器的电压传输特性

3.6、常用接法

3.7、实际线路分析

4、电路板的焊接

5、系统测试及误差分析

5.1、测试仪器

5.2、误差分析及改善措施

5.3、调试结果分析

6、结论

7、器件清单

设计感悟

致谢

参考文献

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。

1、概述

在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用

到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形

发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳

定性等性能指标，都有了很大的提高。

2、方案论证与比较

2.1系统功能分析

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：

2.2方案论证

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8038单片压控函数发生器，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调

制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz～300KHz。

1

3、系统工作原理与分析

3.1、ICL8038的应用[1]

ICL8038是精密波形产生与压控振荡器，其基本特性为：可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、

方波与脉冲波等波形；改变外接电阻、电容值可改变，输出信号的频率范围可为0.001Hz～300KHz；

正弦信号输出失真度为1%；三角波输出的线性度小于0.1%；占空比变化范围为2%～98%；外接电压可

以调制或控制输出信号的频率和占空比（不对称度）；频率的温度稳定度（典型值）为120*10-6

（ICL8038ACJD）～250*10-6（ICL8038CCPD）；对于电源，单电源（V+）：+10～+30V，双电源（+V）（V-）：

±5V～±15V。图3-1是管脚排列图，以下是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装。

表3-1ISL8038管脚功能：

管脚符号功能

112SINADJ1，SINADJ2正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压,SINADJ2接电

阻REXT到V-，用以改善正弦波波形和减小失真。

2SINOUT正弦波输出

3TRIOUT三角波输出

45DFADJ1，DFADJ2输出信号重复频率和占空比（或波形不对称度）调节端。通常DFADJ1

端接电阻RA到V+，DFAD