基于icl8038的信号发生器的设计
根据ICL8038的信号发生器的设计
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。
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
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
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
.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。
ICL8038函数信号发生器设计
设计题目:函数信号发生器__________系另应用电子与通信技术系 ______________ 班级:0992211 ________学生姓名: ________ 田大强___________指导教师:李冰____________成绩: _________________________________2012年3月21日课程设计任务书2012年3月5日开题2012年3月6日设计电路2012年3月7日选购元器件2012年3月8日一15日组装调试电路2012年3月16日验收电路2012年3月17日一21日撰写说明书2012年3月22日 绘制图纸,准备答辩2012年3月23日答辩设计要求 ........................ 指导教师评语 指导教师:2012年3月目录21日第 1 章绪论课题摘要本系统以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〜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。
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的信号发生器的设计
基于ICL8038的信号发生器的设计基于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t C 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。
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ICL8038的函数信号发生器仿真报告
基于ICL8038的函数信号发生器仿真报告09工试2班麻辉凯一、ICL8038内部结构介绍图1 ICL8038内部电路方框图该芯片由三角波振荡电路、比较器1、比较器2、触发器、三角波—正弦波变换电路、恒流源CS1、CS2 等组成。
恒流源CS1、CS2主要用于对外接电容C 进行充电放电,可利用4、5脚外接电阻调整恒流源的电流,以改变电容C 的充放电时间常数, 从而改变10脚三角波的频率。
两个比较器分别被内部基准电压设定在2/3Vs 与1/3Vs。
使两个比较器必须在大于2/3Vs 或小于1/3Vs 的范围内翻转。
其输出同时控制触发器,使其一方面控制恒流源CS2 的通断, 另一方面输出方波经集电极开路缓冲器,由9 脚输出方脉冲,而10脚经缓冲器直接由3 脚输出三角波,另外还经三角波—正弦波变换电路由2 脚输出低失真正弦波.外接电容C 由两个恒流源充电和放电。
若S 断开,仅有电流I1 向C 充电,当C 上电压上升到比较器1 的门限电压2/3Vs 时,触发器输出Q = 1。
开关S 导通, CS2 把电流I2加到C上反充电,当I2〉 I1 时, 相当于C 由一个净电流I2— I1放电, 此时C 上电压逐渐下降, 当下降到比较器2的门限电压1/3Vs时, R·S触发器被复位,Q = 0, 于是S 断开CS2, 仅有CS1 对C充电,如此反复形成振荡, C上电压近似为三角波, 而触发器输出则为方波。
当两个电流源CS1、CS2 的电流分别设定为I、2I时, 电容C上的充电、放电时间相等, 则10脚三角波以及变换的正弦波就是对称的, 方波的占空比是50%。
若恒流源CS1、CS2的电流不满足上述关系,则3脚输出非对称的锯齿波, 2 脚输出非对称的正弦波, 9脚输出占空比为2%~ 98% 的脉冲波形。
另外改变恒流源I的大小,即可改变振荡信号的频率。
二、频率和占空比的计算图2 外部定时电阻的连接所有波形的对称性都可以通过调节外部定时电阻来调节。
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
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。
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.。
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。
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。
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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:
图2-1直接频率合成器
1
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。
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。
其电路图如下:
图2-2 ICL8038仿真电路
2.4 方案比较
经过查看相关资料并与小组讨论后,决定选着三种方案。
这个方案的调幅,调频和失真,比第一种方案要好得多,其灵敏度也要好。
与第二种方案相差不大,但是由于条件有限,没有5g8038的芯片。
ICL8038是属于高度集成的芯片,相对来说更加容易出功能。
这个方案相对容易点,对于我们第一次做可能设计的成功性也有很重要的意义。
2
3 实现方案
3.1 ICL8038简介:
1)电源的电压范围宽,采用单电源供电时,V+~GND的电压范围是+10~30V;采用双电源是,V+~V-的电压可在正负5~正负15V范围内选取,电源电流约为15mA。
2)振荡频率范围宽,频率稳定性好。
频率范围是0.001Hz~~300kHz。
3)输出波形的失真小。
正弦失真度<
5%,三角的失真度为0.1%。
4)矩形波占空比调节范围很宽(1%~99%),可获得窄脉冲、方波、宽脉冲输出。
5)输出特性。
正弦波;幅度约为V+/5,输出抗阻是1KΩ。
矩形波(含方波);集电极开路输出,幅度接近于V+,三角波(含锯齿波);幅度为V+/3,输出阻抗为200Ω.调频输入;范围是10kHz,线性度为0.5%。
6)外围电路简单。
通过调节外部阻容元件值,很容易改变振荡频率。
7)其芯片结构图如下:
图3-1 ICL8038芯片
3.2系统框图
图3-2 系统框图
3
4 3.3相关元件参数计算公式
图3-3 参数计算电路
T =T 1+T 2 (1) 其中T 1为电容充电时间,T 2为电容放电时间
三角函数信号在电容充电时,电容电压上升到比较器规定输入电压的1/3 倍,分得的时间为
T 1=CV I =13×V CC ×R A 15
×V CC =53×R A ×C (3) 在电容放电时,电压降到比较器输入电压的1/3 时,分得的时间为
T 2=CV I =C +13V CC
25V CC ×R B −V CC 5R A
(4)
3.4 元件清单
Icl8038芯片一个,晶体三极管3DG12(9013)一个,可调电阻(100K两个,10k一个,1k一个),电阻(20k一个,10k两个,6.8k一个,4.7k三个,1k一个),电容(200uf 一个,0.1uf两个,0.01uf一个,1000pf一个)
3.5电路图如下所示:
图3-4 仿真电路
5
3.6实物图如下所示:
图
3-5 实物电路
4 调试过程及其结论
4.1方波的产生
将直流源接到产生方波的线路上面,调节对应的滑动电阻器,使其产生方波,其结果如下图所示:
图4-1 方波波形
6
4.2正弦波的产生
将直流源连接到能够产生正弦波的电路上面并调节滑动变阻器使其稳定,其结果去下图所示:
图4-2 正弦波波形
4.3 三角波的产生
将直流源连接到三角波产生的电路上面并调节滑动变阻器,产生的结果如下图所示:
图4-3 三角波波形
4.4 结论
Icl8038能够产生稳定的低失真的正弦波,方波,三角波。
7
5 心得体会
这是我们上大学以来的第一次课程设计,刚刚拿到这个实验的时候内心感觉到十分的忐忑,大脑里面对这个实验没有任何概念,后来经过在网上查阅大量的相关资料以及翻阅一些相关书籍才了解到一些知识,并且发现我们这个实验并不是很难,而且由于是使用芯片做实验的,ICL8038本来不需要任何外部电路就能够产生三种波形,我们一直很忐忑的心这才放下来,然后我们开始整理思路准备我们的实验设计。
方案我们三个人每个人都准备了三个,最后根据我们的条件通过商议采用了一个统一的方案。
有时候往往理论与实际相差很大,我们的电路图连接的很完美,但是有时候往往一个小小的失误就会导致致命的错误,由于第一次我们在接外部电源时没有注意正负极的问题导致芯片不出意外的烧毁了,半天的努力就这样付之东流了。
然后我们调整好心情,总结失败经验,在每一个细节都很注意,终于达到了预期的效果,产生了三种波形。
我们最终成功了。
经过这次的课程设计深深认识到团队合作与内部分工的重要性,有凝聚力的团队以及合理的内部分工会起到事半功倍的效果。
课程设计不仅加强了我们的动手能力,而且还让我们对这方面的知识理解的更加透彻。
跟重要的是我们同学之间的感情更加深厚了。
同学之间的合作更加融洽了。
6.参考文献
[1]吴友宇. 《模拟电子技术基础》清华大学出版社,2009年5月
[2]谢自美.《电子线路设计实验测试(第三版)》武汉:华中科技大学出版社,2000年7月
[3]杨帮文.《新型集成器件家用电路》北京:电子工业出版社,2002.8
8
7 附录
9
武汉理工大学《专业课程设计(一)》课程设计说明书
10。