根据ICL8038的信号发生器的设计

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基于ICL8038的函数信号发生器毕业设计

基于ICL8038的函数信号发生器毕业设计

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。

函数信号发生器根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,其电路中使用的器件可以是分离器件,也可以是集成器件,产生方波、正弦波、三角波的方案有多种,如先产生正弦波,根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系,再通过整形电路将正弦波转化为方波,经过积分电路后将其变为三角波。

也可以先产生三角波-方波,再将三角波或方波转化为正弦波。

随着电子技术的快速发展,新材料新器件层出不穷,开发新款式函数信号发生器,器件的可选择性大幅增加,例如ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。

所以,可选择的方案多种多样,技术上是可行的。

关键词: ICL8038,波形,原理图,常用接法1目录摘要 (1)目录 (2)第一章项目任务 (3)1.1 项目建 (3)1.2 项目可行性研究 (3)第二章方案选择 (4)2.1 [方案一] (4)2.2 [方案二] (4)第三章基本原理 (5)3.1函数发生器的组成 (6)3.2 方波发生器 (6)3.3 三角波发生器 (7)3.4 正弦波发生器 (9)第四章稳压电源 (10)4.1 直流稳压电源设计思路 (10)4.2 直流稳压电源原理 (11)4.3设计方法简介 (12)第五章振荡电路 (15)5.1 RC振荡器的设计 (15)第六章功率放大器 (17)6.1 OTL 功率放大器 (17)第七章系统工作原理与分析 (19)7.1 ICL8038芯片简介 (19)7.2 ICL8038的应用 (19)7.3 ICL8038原理简介 (19)7.4 电路分析 (20)7.5工作原理 (20)7.6 正弦函数信号的失真度调节 (23)7.7 ICL8038的典型应用 (24)致谢 (25)心得体会 (26)参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (29)附录3 (30)2第一章项目任务1.1 项目建议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。

基于icl8038的信号发生器的设计

基于icl8038的信号发生器的设计

武汉理工大学《专业课程设计(一)》课程设计说明书目录1 技术指标 (1)2 设计方案及其比较 (1)2.1 方案一 (1)2.2 方案二 (2)2.3 方案三 (2)2.4 方案比较 (2)3 实现方案 (3)3.1 ICL8038简介: (3)3.2系统框图 (3)3.3相关元件参数计算公式 (4)3.4 元件清单 (5)3.5电路图如下所示: (5)3.6实物图如下所示: (6)4 调试过程及其结论 (6)4.1方波的产生 (6)4.2正弦波的产生 (7)4.3 三角波的产生 (7)4.4 结论 (7)5 心得体会 (8)6.参考文献 (8)7 附录 (9)基于ICL8038的信号发生器的设计1 技术指标设计、组装、调试信号发生器电路,使它能输出正弦波、方波和三角波;其频率在20-20kHz范围内可调;输出电压:方波Up-p ≤4V,三角波Up-p=6V,正弦波Up-p=1V。

2设计方案及其比较2.1 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。

其电路图如下:图2-1直接频率合成器12.2 方案二采用5g8038芯片,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。

2.3 方案三采用icl8038芯片,icl8038是一个能够输出三种波形的精密型集成电路,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,具有较高的电平输出范围,容易使用的特点。

具有电源电压范围宽,稳定度高,精度高等特点。

只需调节外部阻容值达到改变振荡频率的目的。

ICL8038波形信号发生器

ICL8038波形信号发生器

湖南工业大学波形信号发生器姓名唐小军赵俊达许涛2011年3月25日波形信号发生器设计报告摘要:本设计采用ICL8038为波形信号的发生器,用STC89C52单片机为控制芯片,通过AD8032来控制频率和幅度,并且利用模拟开关CD4051来切换方波,正弦波和三角波。

关键词:ICL8038 52单片机 DAC0832 模拟开关CD4051方案比较:经过我们认真搜索资料,发现我们对波形发生器最为熟悉,这个可以联系到我们学过的模电、数电、单片机、等重要知识,做起来比较得心应手,我们决定做波形发生器。

流程图波形信号发生部分采用ICL8038信号发生器来产生方波,正弦波和三角波。

当调节外部电路参数时,还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波,其频率范围从 1Hz 到几百 kHz,频率的大小与外接相应电阻和电容有关,目前广泛应用于仪器仪表之中。

单片集成函数发生器ICL8038函数发生器的原理框图及管脚排列图分别见图 1和图2.ICL8038 是一款性能优良的集成函数发生器,即可用单电源供电,也可双电源供电。

单电源供电时,将引脚 11 接地,6 脚接+VCC,其值为 10~30V:可双电源供电时,引脚 11接-V EE,引脚 6 接+VCC,它们的值为±5~±15V。

频率的可调范围为 0.001Hz~300 kHz。

输出矩形波的占空比可调范围为 2%~98%,上升时间为 180ns,下降时间为 40 ns,输出三角波的非线性小于 0.05%,输出正弦波的失真小于 1%。

在图1中,缓冲电路Ⅰ是电压跟随器,缓冲电路Ⅱ是反相器,用于隔离波形发生电路和负载,以提高负载能力;电压比较器Ⅰ和电压比较器Ⅱ的阀值电压分别为 2/3 V CC 和 1/3VCC,它们的输入电压为电容 C 两端的电压 uc,它们的输出电压分别控制 RS 触发器的置位端和复位端;为得到在比较宽的频率范围内由三角波到正弦波的转换,内设一个由电阻与晶体管组成的折线近似转换网络(正弦波变换器)以得到低失真的正弦信号输出;RS 触发器状态输出端用来控制电子模拟开关 S,以实现对电容的充放电功能;电流源电流 IS1与IS2的1. ILC8038 图1.ICL8038函数发生器原理框图大小可通过外接电阻调节,但 IS2 必须大于等于 IS1,若 IS2= IS1,则触发器的输出为方波,经缓冲电路 2 输出到管脚 9;在IS2= 2IS1 的条件下, Uc 上升与下降的时间相等,其电压输出为三角波,经缓冲电路Ⅰ输出到管脚 2,并通过三角波变正弦波的变换电路从管脚 3 输出正弦波,当 IS1﹤IS2﹤2IS1 时,UC 上升与下降的时间不相等,管脚 2 输出锯齿波,管脚 9 输出矩形波。

电设ICL8038

电设ICL8038

函数信号发生器的设计摘要函数信号发生器亦称为波形发生器,是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波,方波,正弦波等波形电路。

本次设计是以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,该芯片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。

通过振荡电路产生正弦波,然后通过变化电路产生其他波形,再通过功率放大电路达到所需的波形。

输出的频率和占空比还可以由电流和电阻控制。

关键字:ICL8038 信号发生器方波三角波正弦波Function signal generator design AbstractFunction signal generator also called waveform generator, is a kind of can producevarious waveform, such as triangle wave, sawtooth wave, such as pulse waveform circuit,sine wave. This design is the core component integrated blocks ICL8038, making for afunction signal generator. This chip is one kind has the various waveform output precisionoscillation integrated circuits, need only individual external components can produce the30KHZ~from 0.001 low distortion sinusoidal, triangle wave, rectangle wave etc pulsesignal. Through the oscillating circuit produce sine wave, then through other waveform,produce change circuit through power amplifier circuit again already achieve desired waveform. The output waveform of frequency and occupies emptiescompared to still cancontrol by current or resistance.Key word:ICL8038 function signal generator rectangle wavetriangle wave sine wave目录1.课题方案的设计与选择------------------------------------41.1 方案一---------------------------------------------------------------------------------41.2 方案二---------------------------------------------------------------------------------41.3 方案三---------------------------------------------------------------------------------------------52.电路的设计过程和分析-----------------------------------------6 2.1 ICL8038概述------------------------------------------------------------------------------------6 2.2 ICL8038特点--------------------------------------------------------------------------72.3 ICL8038芯片封装与引脚功能—————————————————-72.4 ICL8038内部结构与工作原理————————————————---93.ICL8038应用电路及元器件的选择计算----------------------114.proteus仿真验证--------------------------------------------------------------------------------135.制作与调试---------------------------------------------156.心得体会-----------------------------------------------167.参考文献-----------------------------------------------168.附录---------------------------------------------------171.课题方案的设计与选择1.1方案一采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波-三角波-正弦波函数信号发生器。

ICL8038信号发生器课程设计报告

ICL8038信号发生器课程设计报告

武汉理工大学《专业课程设计(一)》课程设计说明书课程设计报告题目:基于icl8038信号发生器的设计学院:理学院专业:光信息科学与技术班级:1003班******学号:0121014430306指导教师:吴薇日期:2011年12月30日目录技术指标 (3)设计方案及其比较.................... 错误!未定义书签。

方案一 ...................................... 错误!未定义书签。

方案二 ...................................... 错误!未定义书签。

方案三 ...................................... 错误!未定义书签。

方案比较 (4)实现方案 (4)调试过程及其结论 (8)心得体会 (9)参考文献 (10)课程设计成绩鉴定表 (11)基于icl8038信号发生器任务书1.技术指标设计、组装、调试信号发生器电路,使它能输出正弦波、方波和三角波;其频率在20-20kHz范围内可调;输出电压:方波U p-p≤4V,三角波U p-p=6V,正弦波U p-p=1V。

2.设计方案及其比较2.1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。

其电路图如下:2.2方案二采用5g8038芯片,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。

2.3方案三采用icl8038芯片,icl8038是一个能够输出三种波形的精密型集成电路,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,具有较高的电平输出范围,容易使用的特点。

基于ICL8038的 函数信号发生器设计说明

基于ICL8038的 函数信号发生器设计说明

.专业整理.南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目:基于 ICL8038 的信号发生器专 业:10 级电子 02 班学生: 王超 学 号: 20104470245起迄日期: 2012 年 11 月 16 日——2013 年 1 月 1 日指导教师:朱卫华.学习帮手..专业整理.《电子技术课程设计》任务书1.课程设计的容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):1.1 课程设计容 题目:基于 ICL8038 的信号发生器 要求:(1) 输出波形 方波、三角波、正弦波等。

(2) 频率围 输出频率围一般可分为若干波段。

(3) 输出电压 输出电压一般指输出波形的峰—峰值。

(4) 波形特性正弦波:谐波失真度,一般要求小于 3%。

三角波:非线性失真度,一般要小于 2%。

方波:上升沿和下降沿时间。

1.2 课程设计要求 综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识,阅读相关集成电路芯片资料和相关文献,了解电子电路设计的有关知识,方法和特点,掌握基本的电子电路设计和芯片使 用方法。

2.对课程设计成果的要求〔包括图表(或实物)等硬件要求〕:设计电路,安装调试或仿真,分析实验结果,并写出设计说明书,语言流畅简洁,文 字不得少于 3500 字。

要求图纸布局合理,符合工程要求,使用 Protel 软件绘出原理图 (SCH)和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。

.学习帮手.3.主要参考文献:.专业整理.参考文献【1】康华光,电子技术基础模拟部分(第五版)[M],高等教育,2005; 【2】康光华,电子技术基础数字部分(第五版)[M],高等教育,2005; 【3】黄智伟.全国大学生电子设计竞赛技能训练[M].北京:北京航空航天大学,2011;.学习帮手..专业整理.基于 ICL8038 的信号发生器设计1 整体设计思想利用单片集成函数信号发生器 ICL8038、集成振荡器、电位器等外围电路灵 活的组成,使通过电源来产生产生正弦波、方波、三角波等波形电路。

icl8038波形发生器工作原理

icl8038波形发生器工作原理
ICL8038波形发生器工作原理
ICL8038是一种集成电路波形发生器,它能够产生多种不同形状的周期性波形,如正弦波 、方波和三角波。其工作原理如下:
1. 控制电压:ICL8038内部有一个控制电压输入端,通过控制电压可以调节输出波形的频 率和幅度。控制电压可以通过外部电阻和电容来调节。
2. 参考电压:ICL8038内部有一个参考电压输入端,用于提供一个稳定的参考电压。
5. 方波振荡器:方波振荡器使用一个三角波振荡器和一个比较器来产生Байду номын сангаас波。三角波振荡器 产生一个周期性变化的三角波形,比较器将三角波形与参考电压进行比较,产生方波输出。
6. 输出调节:ICL8038通过内部电路将正弦波和方波进行混合,可以通过外部电路进行输出 调节,以获得所需的波形类型和幅度。
3. 集成振荡器:ICL8038内部有一个集成振荡器,它由一个正弦波振荡器和一个方波振荡 器组成。
ICL8038波形发生器工作原理
4. 正弦波振荡器:正弦波振荡器使用一个电流控制振荡器(CCO)电路来产生正弦波。 CCO电路由一个电流源和一个电流控制开关组成,通过调节电流源和电流控制开关的状态,可 以调节正弦波的频率和幅度。

ICL8038函数信号发生器

ICL8038函数信号发生器

ICL8038函数信号发生器ICL8038函数信号发生器一、电路图2、工作原理此电路是利用专用集成电路ICL8038做为信号源,ICL8038引脚的功能:(1、12脚)正弦波波形调整端;(2脚)正弦波输出;(3脚)三角波输出;(4、5脚)频率和占空比调整;(6脚)V+,正电源;(7脚)频偏;(8脚)频率调整输入端;(9脚)方波输出端,该引脚为一个集电极开路的输出端。

工作时应接一个上拉电阻到正电源端。

若需要兼容TTL的方波,则上拉电阻需要接+5V电源;(10脚)定时电容端;(11脚)V-,负电源端或接地,使用正负双电源时,11脚接负电源,输出波形相对于0V对称,使用单一正电源,11脚接地,输出波形是单极性,平均电压是V+/2;(13、14脚)空脚。

ICL8038函数信号发生器设计的频率范围是10KHz-450KHz,分5个频段,用跳线J2来切换,RP1是频率调节,RP2是方波占空比调节,RP3是方波线性调节,RP4是正弦波失真度调节,RP5是输出幅度调节,电路可以采用12-24V单电源供电,由J1输入。

J4是波形输出端,其中1脚输出带直流电压分量,2脚输出纯波形,输出波形的类别可以用跳线J3来切换。

三、调试说明:按照元件清单表清点元件,电路中集成电路,二极管,三极管,电解电容均为有极性元件,注意不能装反方向,所有元件应紧贴电路板安装。

各个可调电阻调节时相互有影响,选择好适当的频段反复仔细调节,频率低于50Hz和高于200KHz时波形调节难度较大。

四、安装图如下【频率档位】近似值10Hz - 450Hz90Hz - 1.5KHz 940Hz – 15KHz6KHz – 120KHz 20KHz – 450KHz。

基于ICL8038的函数发生器的设计

基于ICL8038的函数发生器的设计

基于ICL8038的函数发生器的设计尚亚蕾;于军【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2017(038)009【总页数】2页(P65,135)【作者】尚亚蕾;于军【作者单位】鹤壁职业技术学院电子信息工程学院;鹤壁职业技术学院电子信息工程学院【正文语种】中文多波形函数发生器是高校电子、电气、自动化等相关专业模拟电子技术课程的一项实践内容。

通过多波形函数发生器电路设计的理论分析,介绍了一种基于ICL8038的多波形函数发生器的设计方法。

随着现代信息事业的发展,测试对象不断丰富,现代通信系统和电子系统对测试系统提出了越来越高的要求,进而对信号发生器也提出了更高的要求。

多波形函数发生器是高校电子、电气、自动化等相关专业模拟电子技术课程的一项实践内容。

用ICL8038设计一个可以同时输出方波(或脉冲波)、三角波、正弦波的函数发生器。

ICL8038的工作频率范围在几赫兹至几百千赫兹之间。

它可以同时输出方波(或脉冲波)、三角波、正弦波。

其内部组成框图见图1。

两个比较器A1、A2的基准电压2Vcc/3、Vcc/3由内部电阻分压网络提供。

触发器FF的输出端Q控制外接定时电容的充、放电。

充、放电流IA、IB的大小由外接电阻决定,当IA=IB时,输出三角波,否则为锯齿波。

±12V直流电源;双踪示波器一台;频率计一台;直流电压表一个;ICL8038芯片一片;BJT三极管一个;固定电阻20k-1个,10k-2个,6.8k-1个,4.7k-3个,1k-1个;可调电阻10k-1个,100k-2个,1k-1个;电容0.1μ-2个,0.01μ-1个,1000p-1个,200μ-1个;面包板1块;剥线钳一把;导线若干。

实验证明,该电路能实现任意函数波形的输出,波形稳定,没有失真。

调整4管脚的电位器可改变波形的占空比,调整5管脚的电位器可改变波形的频率,调整12和1管脚和调整正弦波失真度,从而得到想要的波形。

该设计简单、控制原理清晰、工作性能良好、功能完善、芯片通用性良好且价格低廉,是一种新型实用电路,同时便于同学们学习操作,是一个很好的电路设计项目。

非常有用的ICL8038信号发生器设计文稿

非常有用的ICL8038信号发生器设计文稿

word文档整理分享引言信号发生器是科研及工程实践中重要的仪器之一,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系统设计及调试过程中,用不同频率的正弦波、三角波和方波常作为信号源,应用十分方便。

过去常由分立元件及集成运放构成振荡器,分立元件体积大、相对耗能高、故障频率也高。

随着集成电路的迅速发展,用集成电路可以很快、很方便的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,都有很大的提高。

信号发生器根据用途不同,有产生三种或多种波形的发生器,其电路中使用的器件可以是分离器件,也可以是集成器件,产生方波,正弦波,三角波的方案有多种,如先产生正弦波,根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系,再通过整形电路将正弦波转化为方波,经过积分电路后将其变为三角波。

也可以先产生三角波-方波,再将三角波或方波转化为正弦波。

随着电子技术的快速发展,新材料新器件层出不穷,器件的可选择性大幅增加,例如ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波,方波,三角波的主芯片。

ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单片集成电路芯片,电源电压范围宽、稳定度高、精度高、易于用等优点,外部只需接入很少的元件即可工作,可同时产生方波、三角波和正弦波,其函数波形的频率受内部或外电压控制,可被应用于压控振荡等波形发生电路。

一. 课题方案设计与选择(一)函数信号发生器的设计方案方案一:采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。

此方案中函数发生器电路组成框图如图1.1所示。

由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。

差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。

基于ICL8038芯片的单片机可控的函数信号发生器的设计

基于ICL8038芯片的单片机可控的函数信号发生器的设计

基于ICL8038芯片的单片机可控的函数信号发生器的设计作者:程建辉陈波蒋树刚来源:《科学大众·教师版》2012年第03期摘要:介绍了信号发生芯片ICL8038的特点、原理,分析了它的典型应用电路,完成了STC89C52单片机控制ICL8038的信号发生器的硬件电路的设计。

关键词:函数信号发生器;数字电位器;可编程中图分类号:TP274+.2 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)03-180-001函数信号发生器是一种能产生某种特定的周期性信号波形的装置,信号频率范围可从几个微赫到几十兆赫。

信号发生器在电路实验和设备检测中具有非常广泛的应用。

除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域[1]。

用LC振荡电路和RC振荡电路设计的信号发生器,其输出波形一般只有两种,即正弦波和脉冲波,且零点不可调,价格也比较贵,一般在几百元左右。

在实际应用中,超低频波和高频波一般是不用的,一般用中频,即几十赫兹到几十千赫兹[2]。

一、集成函数发生芯片ICL8038介绍通过与控制主模块的连接,系统采用精密函数发生器电路(ICL8038芯片),以输出正弦波、方波、三角波等波形。

ICL8038芯片是一种有多种波形输出的精密振荡集成电路,它可以输出符合系统要求的三种信号波形。

ICL8038芯片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、矩形波等周期信号。

输出波形的频率和占空比还可以通过电流或电阻调节。

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[3]。

ICL8038采用DIP-14封装。

芯片内包含两个恒流源,两个电压比较器,两个缓冲器,正弦波变换器,模拟开关和RS 触发器。

在构成函数波形发生器时应将第7、8两脚短接。

二、典型应用ICL8038的典型应用电路见图1,其中R1,R2为定时电阻,可选1K~1M欧的可变电阻。

基于某ICL8038的 函数信号发生器设计

基于某ICL8038的 函数信号发生器设计

实用标准文案南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目:基于 ICL8038 的信号发生器专 业:10 级电子 02 班学生姓名: 王超 学 号: 20104470245起迄日期: 2012 年 11 月 16 日——2013 年 1 月 1 日指导教师:朱卫华精彩文档实用标准文案《电子技术课程设计》任务书1.课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):1.1 课程设计内容 题目:基于 ICL8038 的信号发生器 要求:(1) 输出波形 方波、三角波、正弦波等。

(2) 频率范围 输出频率范围一般可分为若干波段。

(3) 输出电压 输出电压一般指输出波形的峰—峰值。

(4) 波形特性正弦波:谐波失真度,一般要求小于 3%。

三角波:非线性失真度,一般要小于 2%。

方波:上升沿和下降沿时间。

1.2 课程设计要求 综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识,阅读相关集成电路芯片资料和相关文献,了解电子电路设计的有关知识,方法和特点,掌握基本的电子电路设计和芯片使 用方法。

2.对课程设计成果的要求〔包括图表(或实物)等硬件要求〕:设计电路,安装调试或仿真,分析实验结果,并写出设计说明书,语言流畅简洁,文 字不得少于 3500 字。

要求图纸布局合理,符合工程要求,使用 Protel 软件绘出原理图 (SCH)和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。

精彩文档3.主要参考文献:实用标准文案参考文献【1】康华光,电子技术基础模拟部分(第五版)[M],高等教育出版社,2005; 【2】康光华,电子技术基础数字部分(第五版)[M],高等教育出版社,2005; 【3】黄智伟.全国大学生电子设计竞赛技能训练[M].北京:北京航空航天大学出版 社,2011;精彩文档实用标准文案基于 ICL8038 的信号发生器设计1 整体设计思想利用单片集成函数信号发生器 ICL8038、集成振荡器、电位器等外围电路灵 活的组成,使通过电源来产生产生正弦波、方波、三角波等波形电路。

基于ICL8038函数信号发生器的设计(1)

基于ICL8038函数信号发生器的设计(1)

失真度可达 0.5 左右。其精度效果相当满意。为了进一步减小正弦波的失真
度, 可 采 用 图 2 所 示 电 路中 两 个 电位 器 RW3 和 RW4 所 组 成 的 电 路 , 调 整 它
们可使正弦波失真度 减 小 。当然 , 如 果 矩形 波 的 占空 比 不 是 50% , 矩 形 波不
再是方波, 引脚 2 输出也就不再是正弦波了。
正弦波
波形失真情况 三角波
方波
误差小于 0.1 无失真
无失真 无失真
误差小于 0.5 低部和顶部略有失真 无失真 占空比略变小
误差小于 1
低部和顶部略有失真 无失真 占空比略大于 1/3
4.软件流程图 图 3 为软件流程图。T0 设为计数器,T1 设为定时器(初值为 5ms)。5ms 启 动主循环, 主要用于键盘扫描及扫描显示, 图 2 中 K0 作为控制键, K1 作为调 整键, K2 作为增加键; 上电时程序进入频率设置模式, 按一下 K0 键程序进入 数控模式, 按二下 K0 键程序进入扫频模式, 按三下 K0 键程 序 进 入 频 率 设 置 模式, 周而复始。在频率设置模式, 由 K1 键和 K2 键完成频率设置。
经实 验 发 现, 在 电 路 设计 中 接 10 脚和 11 脚 的 电容 值 和 性 能 是 整 个 电
路的关键器件, 电容值的确定也就确定电路能产生的频率范围, 电容性能的
好 坏 直 接影 响 信 号频 率 的 稳定 性 、波 形的 失 真 度 , 由 于 该 芯 片 是 通 过 恒 流 源
对 C 充放电来产生振荡的, 故振荡频率的稳定性就受到外接电容及恒流源
12 电子制作 2008 年第 3 期
图 2 电路原理图
HANDS ON PROJECTS

基于8038的函数信号发生器

基于8038的函数信号发生器

电子技术综合设计设计论文题目(中文): 基于ICL8038 函数信号发生器的设计(英文): DESIGN OF FUNCTION SIGNALGENERATOR BASED ON ICL8038姓名熊勇军、沈卓、孙艳科学号49、10、19院(系)电子工程系专业、年级电子信息工程2007级指导教师陈爱武2009年12 月16 日目录绪论 (2)1 系统工作原理 (3)2系统硬件设计 (4)2.1系统硬件图 (4)2.2 ICL8030波形产生电路 (4)2.2.1 ICL8030介绍 (5)2.3 频率显示电路 (7)2.3.1 S TC89C52单片机 (7)2.3.2四位一体数码管 (9)2.3.3 S8550介绍 (9)2.4数控直流电源电路 (10)2.4.1 DAC0832介绍 (10)2.4.2 LM358介绍 (12)3系统软件设计 (13)3.1程序流程图 (13)4 系统参数设定和实验结果 (14)4.1 参数设定是实验依据 (14)4.2实验结果 (15)结论 (16)参考文献 (16)附录A: (17)附录B (19)附录C: (21)致谢 (22)基于ICL8038函数信号发生器的设计摘要本设计是以ICL8038和STC89C52为核心设计的数控及扫频函数信号发生器。

ICL8038作为函数信号源结合外围电路产生占空比和幅度可调的正弦波、方波、三角波;该函数信号发生器的频率可调范围1~100kHz,步进为0.1kHz,波形稳定,无明显失真。

【关键词】:数控;扫频;ICL8038波形发生器;STC89C52单片机DESIGN OF FUNCTION SIGNALGENERATOR BASED ON ICL8038AbstractThe design is based on the core design for the ICL8038 and STC89C51 NC and Sweep Function Generator. ICL8038 as a function of signal sources in combination with peripheral circuits generate the duty cycle and amplitude adjustable sine, square, triangle wave; the function signal generator with adjustable frequency range of 1 ~ 100kHz, step to 0.1kHz, waveform stability, no obvious distortion.【Key word】:NC; Sweep; ICL8038 waveform; generator STC89C51 Microcontroller绪论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。

制作入门级函数信号发生器,基于ICL8038的函数信号发生器

制作入门级函数信号发生器,基于ICL8038的函数信号发生器

因为自己的需要,想弄两个简单的函数信号发生器,逛了遍TB也没有物美价廉的,于是自己买两个基于8038的函数信号发生器空PCB,从库存里找出所需元件,开始DIY玩具1、空PCB的正面,尺寸45x60mm,不算很大2、空PCB的背面,正反两面都给大家看下,方便坛友自己照猫画虎DIY PCB3、ICL8038芯片,可以产生0.001~300KHz的正弦波、三角波、方波信号,可以通过外围元件调整频率和占空比。

芯片也比较便宜,大概2块多一个。

4、DIY所需的元件:2K电位器、拨动开关、LED(建议用红色或黄_色的),5.08接线端子5、33K、10K、200R色环电阻6、20K、100K可调电阻,25v 100uF电容、103、102独石电容、104瓷片电容7、所有的元件全图,文字标记上方便坛友自己DIY。

附带电路原理图共大家参考:8、然后就是焊接,成品做好了两个。

电源输入是12V,我直接用DC5.5/2.1的母座做了电源输入接口,其中母座的负极弹片直接夹在接线端子的缝隙里,连接和固定一起解决了,正极通过跳线连接。

大的WH148 2K电位器是调节频率,两个小的蓝白电阻是调节占空比和失真度。

小的SS12D00开关是切换频率用的,频率大约分两档:50~1KHz和1K~5KHz。

接线端子引出的黑线是地,三根黄线从上至下分别是正弦波、三角波、方波的信号输出。

为了防止使用时输出线间短路,我用透明胶带做了双面粘合,各线保持一定的间距。

9、正弦波形10、三角波形11、方波波形12、输入双正弦波,调节出部分李沙育波形。

大家DIY的时候,调节频率的电位器还是建议使用多圈的电位器,我这里用的单联电位器精度实在是汗颜,需要非常精细的手动调节才能达到要求自己DIY个玩具,就图个开心,欢迎大家拿M砸我,那就更开心了!哈哈哈哈,谢谢大家!!。

ICL8038构成的函数信号发生器

ICL8038构成的函数信号发生器

ICL8038构成的函数发生器本次课题选择的是函数发生器,主要是由集成电路ICL8038和少数外部元件构成。

理论上可以实现50Hz-5KHz的正弦波信号、三角波信号、方波信号的输出,方波信号可以实现占空比在百分之50左右调整。

函数信号发生器所需元件:电阻:R1、R2、R3=10K Q R4=200 Q R5、R6 R7、R8=33K Q集成电路:ICL8038 (紧密波形产生与压控振荡器)电位器:RP1=2K Q 可调电阻:RP2=20K Q RP3=100K Q发光二极管:LED 拨动开关:S电容:6=100uF C2、C3=0.1uF C4=10nF C5=1 nFICL8038的特点:1低温度一频率漂移(250ppm/C)2、低失真度(1%正弦波输出)3、高线性度(0.1 % 三角波输出)4、宽具频率输出范围(0 . 001Hz〜300kHz)5、可变占空比(2%〜98%)6、宽电平输出,从TTL至28V7、同时输出正弦波、三角波和方波;8、易于使用,只需要很少的外部元件。

ICL8038的引脚功能图:1B玄波失真虞调节 --- 114Nc正弦波输出一213------ N c三角波输出 ---- 312 --- 正弦波吳真度闊节4ICL8038 11------- Vee/GND 占空比/频率调节——占空t力频率调站——510夕卜接电容+Vcc ------ 69——方波輸出FK1电压愉入FM備胃电压——78ICL8038内部框图:+U<JC如左图所示,振荡电容C由外部接入。

由两个恒流源对外接电容C进行充电和放电,恒流源2的工作状态由触发器控制,同时恒流源1始终打开。

假设,触发器使得恒流源2关闭,电容C由恒流源1充电,电容器C两端电压随时间线性上升。

当这个电压达到比较器1的输入电输入电压规定值的2/3时,比较器1状态改变,使触发器翻转改变状态,使模拟开关合上。

恒流源2的工作电流值为2I,是恒流源1的两倍,电容处于放电状态,电容两端电压随时间线性下降。

非常有用的icl8038信号发生器设计文稿

非常有用的icl8038信号发生器设计文稿

非常有用的icl8038信号发生器设计文稿引言信号发生器在电子领域中发挥着重要的作用。

它被广泛地应用于电路测试、科学实验、音频处理、频率校准以及测试和调试等领域。

本文将介绍一种基于ICL8038芯片的信号发生器设计。

ICL8038芯片简介ICL8038是一款集成电路芯片,专门用于信号发生器的设计。

它采用了采样-保持电路、波形调整电路以及数字和模拟混合控制电路。

ICL8038不仅能够生成正弦波、三角波、锯齿波等多种波形,还可以进行频率、幅度、对称度等参数的调整。

电路设计电路图如下所示:1. 电源电路信号发生器的电源电路采用了稳压电源。

稳压电源采用LM7805芯片,直流电压输入桥式整流电路,经过滤波后得到稳定的5V直流电压。

这个电压提供给ICL8038芯片和运放IC。

ICL8038芯片电路用于生成多种波形信号。

本设计中采用ICL8038芯片的内部模拟调整电路和外部数字控制电路共同实现多种波形的输出和参数调整。

相位比较器输入信号的参考电压由单片机输出,单片机通过控制模拟开关电路调整参考电压的值,从而实现对输出波形参数的精确调整。

3. 运放电路为了保持输出信号的稳定性和强度,本设计中采用了运放电路。

运放电路用于放大ICL8038芯片的输出信号,增加输出信号的电压和电流。

电路实现在实际的搭建过程中,可以使用开发板来构建ICL8038信号发生器电路。

开发板可以提供信号发生器所需要的各种电路元件,简化电路搭建过程。

第一步:在开发板上焊接使用的元件,如ICL8038芯片、运放IC、电容、电阻等。

第二步:在开发板上连接电路元件,搭建电路。

需要将各个元件之间的引脚按照电路图连接起来。

第三步:将开发板连接到电源,并检查信号发生器输出是否正常。

参考文献1. Hadi Saeed, Improved Generation of Triangle, Sawtooth and Bipolar Waveforms Using ICL8038, IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, vol. 8, no. 5, 2013.。

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目录1技术指标 (1)2设计方案及其比较 (1)2.1方案一 (1)2.2方案二 (3)2.3方案比较 (4)3实现方案 (5)4调试过程及结论 (6)5心得体会 (16)6参考文献 (17)基于ICL8038的信号发生器的设计1技术指标设计、组装、调试信号发生器电路,使它能输出正弦波、方波和三角波;其频率在20-20kHz范围内可调;输出电压:方波Up-p≤4V,三角波Up-p=6V,正弦波Up-p=1V。

2设计方案及其比较2.1方案一分采用立器件实现电路组成,主要部件有电压迟滞比较器、积分运算电路、uA741运算放大器、选择开关、电位器和一些电容、电阻、二极管组成。

该方案有三级单元电路组成的,第一级单元可以产生方波,第二级可以产生三角波,第三级可以产生频率可变的正弦波,产生频率可变的正弦波比产生频率可变的方波更困难,第三级电路能将正向和负向的三角波转换成正弦波。

电路原理图如图1所示:图1 电路原理图工作原理:通过迟滞比较器产生方波,再通过积分器产生三角波,正弦波产生电路实际上是一个增益与输出电压幅度成反比例变化的放大器。

两个10k欧的电位器RP4和RP5设定了输出电压过零点附近的斜率。

当输出电压增加时,RP4应调整到二极管VD3~VD6开始正偏。

为了得到正弦波平滑变化的顶部,电位器RP3应细心调节,并仔细选配二极管VD1和VD2.用双踪示波器来观察输入和输出,仔细调节RP3、RP4和RP5,可使正弦波调节到最佳状态。

计算公式:(1)当U1与U2分开时,U1、R1、R2、R3、RP1组成电压比较器,运放U2与R4、RP2、C1与R5组成方向积分器,其输入信号为方波Uo1,则积分器的输出电压Uo2为:214211()O O dt U UC R RP -=+⎰当Uo1=+Vcc=+12V 时tC RP R V t C RP R V U CC CC O 1241242)()()(+-=++-=当Uo1=-V EE =-12V 时tC RP R V t C RP R V U CCEE O 1241242)()()(+=+--=(2)若比较器与积分器首尾相连,形成闭环回路,则自动产生方波三角波。

三角波幅度为:2231CCO m R V U R RP =+方波-三角波频率为:C RP R R RP R f 124213)(4++=仿真波形如图2所示:图2 方案一仿真波形信号频率在20Hz~20kHz可调。

2.2方案二基于NE555的信号发生器设计,电路原理图如图3所示:图3 NE555函数信号发生器原理图工作原理:555定时器接成多谐振荡器工作形式,C2为定时电容,C2的充电回路是R2→R1→RP →C2;C2的放电回路是C2→RP →R1→IC 的7脚(放电管)。

由于R1+RP>>R2,所以充电时间常数与放电时间常数近似相等,由IC 的3脚输出的是近似对称方波。

按图所示元件参数,调节电位器RP 可改变振荡器的频率。

方波信号经R3、C5积分网络后,输出三角波。

三角波再经R4、C6、R5、C7积分网络,输出近似的正弦波。

C1是电源滤波电容。

C RP R R T 212))(2(639.0⨯++⨯=NE555的主要特点:1.只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。

其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。

2.它的操作电源范围极大,可与TTL ,CMOS 等逻辑电路配合,也就是它的输出电平及输入触发电平,均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。

3.其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。

4.它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。

仿真波形如图4所示:图4 方案二仿真波形信号频率在20Hz ~20kHz 可调。

2.3方案比较方案一的优点是:线性良好、稳定性好;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;不存在如文氏电桥那样的过渡过程,接通电源后会立即产生稳定的波形;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。

但器件较多,较分散不易集成,方案二电路比较简单,费用便宜,但是波形不理想;所以选择基于ICL8038设计方案更合理,电路结构也相对简单,易于实现。

3实现方案基于ICL8038的信号发生器设计,电路原理图如图5所示:图5 ICL8038函数信号发生器原理图工作原理及参数计算:为了使振荡信号获得最佳的特性,流过ICL8038集成电路的4号脚和5号脚的电流不能过大或过小。

若电流过大,会使三角波的线性变坏,从而会导致正弦波失真度增大;若过小则电容的漏电流影响变大。

最佳电流为1μA ~1mA 。

电阻R 满足下列关系:IVccR 10=若选择Vcc=12V,则电阻R 最佳的变化范围为1.2k Ω~1200k Ω。

因为RCf 15.0=,取C1=4700pF ,当kHz f 20max =时,59.115.01max min ==C f R (k Ω),取Ω==k R R 5.11min 。

现选择一电位器RP1与R1相串联,取RP1=56k Ω。

当电位器RP1+R1最大时,振荡频率)(555)(15.011min Hz CR RP f =+=。

可见不满足设计任务书最低频率的要求。

为此要再增加一组振荡电容C 2。

)(13.02010)5.156(15.0)15.03112(F fR RP C μ=⨯⨯+=+=取C 2=0.15μF 。

当调节RP 1=0时,)(66615.011Hz C R f ==。

所以当转换开关K 接入不同电容时,调节电位器RP1,输出振荡频率分别为17Hz ~666Hz 和555Hz ~21kHz 。

为了提高信号源的带负载能力,可使三角波、正弦波信号经由LM318高速运算放大器放大后输出。

调节RP3、RP4,可调节信号输出幅度。

测试电路布线图如图6所示:图6 测试电路的布线图4调试过程及结论由于实际制作时给出的元件有限,我们在制作时对电路图进行了修改,实际电路原理图如图7所示:图7 实际制作时的ICL8038电路原理图详细了解了面包板的使用方法之后,按照实现方案原理图在面包板上完成布。

给电路提供工作电压(VCC和VEE的大小控制在±12V左右),选择输出端并接入示波器,观察输出的波形,示波器上出现的方波、三角波和正弦波波形都非常理想,但输出电压没有满足要求,经过讨论后,我们在输出端接了一个分压电路,通过改变分压电路电阻阻值,输出电压可以逐个满足条件。

在易老师检查之后,我们开始测量其他频率波形,后发现低频段波行虽能调出但失真严重。

经过计算发现芯片10脚的0.1uF电容太小,如果换一个0.15uF的电容低频波形会更完美,也没有找到更合适的电容,不过带入理论计算还是基本符合。

最后我们组经过两个半小时的调试和测量得到了实验所需波形及数据。

调试结果如下:图8 方波输出波形由图8可以看出,方波频率为778.8kHz,Vpp=3.68V,此时各滑动变阻器阻值如表1所示。

图9方波输出波形由图9可以看出,方波频率为20.38kHz,Vpp=3.60V,此时各滑动变阻阻器值如表2。

表2 各滑动变阻器阻值图10 方波输出波形由图10可以看出,方波频率为51.65Hz,Vpp=3.64V,而且波形出现失真,此时各滑动变阻器阻值如表3。

图11 三角波输出波形由图11可以看出,三角波频率为3.177kHz,Vpp=6.00V,此时各滑动变阻器阻值如表4。

图12 三角波输出波形由图12可以看出,三角波频率为20.08kHz,Vpp=6.00V,此时各滑动变阻器阻值如表5。

图13 三角波输出波形由图13可以看出,三角波频率为19.28Hz,Vpp=2.66V,而且波形出现失真,此时各滑动变阻器阻值如表6。

图14 正弦波输出波形由图14可以看出,正弦波频率为551.9Hz,Vpp=1.00V,而且波形出现失真,此时各滑动变阻器阻值如表7。

图15 正弦波输出波形由图15可以看出,正弦波频率为20.28kHz,Vpp=1.00V,此时各滑动变阻器阻值如表8。

表8 各滑动变阻器阻值图16 正弦波输出波形由图16可以看出,正弦波频率为72.89Hz,Vpp=1.01V,此时各滑动变阻器阻值如表9。

结论:三个波形在100Hz~20kHz频率范围内输出波形完美,但在20Hz~100Hz 频率范围内波形出现失真,而且频率越小是越严重,说明芯片10脚的0.1uF的电容太小,如果换一个0.15uF的电容低频波形会更完美。

结果表明ICL8038还没有发挥到它最好的性能,这也和我们的布线有部分的关系,电阻电容的选择略有欠缺,这都是急需锻炼和培养的。

5心得体会本次电子综合实训,我选择了基于ICL8038的函数信号发生器,接到任务书后,我首先到图书馆借阅了相关书籍,经过对比与思考,我从三个不同的思路设计了三个方案:方案一主要用到了集成运放,方案二主要用了NE555芯片,方案三主要用了ICL8038芯片。

为了更好地符合设计要求,我在Protues上完成了三个电路的仿真模拟,期间遇到了问题,及时查阅资料并进行修正与改进,所以在实验室调试过程中我们只遇到了一些小问题,很快就完成了调试及相关数据的测量。

此次电子综合实训感悟颇多,现将心得体会总结如下:(1)在拿到设计方案后,不要急于着手设计,应先深刻解设计要求,然后再查阅相关资料,这样设计起来会事半功倍。

在查阅相关资料时我们应筛选出多种方案,然后进行比较,选出和实验设计要求最相关的方案,然后再根据具体要求进行改进。

(2)方案确定后,设计时应遵循先总体考虑再纠正个别问题,例如方案一和方案二设计时都出现了输出电压无法满足的情况,通过查阅资料了解到ICL8038的输出特性,矩形波幅值VCC,三角波幅值约为VCC/3,正弦波幅值约为VCC/5,所以不加分压电路的话不能同时满足实验电路电压设计要求,所以我们再输出端可以加上分压电路。

(3)设计方案完成后,要整体进行对比与评价,找出各个方案的优缺点,对于实现方案我们要用于布线测试,所以要多从实际出发。

因为我的实践方案与老师给的参考方案比较相似,所以在布线与测试中省了好多力。

(4)尽可能使电路布线规整有序,模块之间关系清楚,既利于自己修改,也利于与别人交流。

如果电路乱的连自己都看不懂,那还如何改进和扩展。

(5)团队合作很重要,每个人看问题的角度都会不同,一个问题从不同的角度出发则会很容易解决。

我们组比较出色的完成调试主要原因就是我与另一个组员诚心合力,分工明确,准备充分。

(6)无论做什么事情都要细心,实验更需要缜密严谨的心态。

设计型实验更需要合理有序的步骤,由整体划为部分,再由部分和为整体的思想是非常重要的。

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