多功能信号发生器课程设计

《电子技术课程设计》

题目：多功能信号发生器

院系：电子信息工程

专业：xxxxxxxx

班级：xxxxxx

学号：xxxxxxxx

姓名：xxx

指导教师：xxx

时间：xxxx-xx-xx

电子电路设计

——多功能信号发生器目录

一..课程设计的目的

二课程设计任务书(包括技术指标要求)

三时间进度安排(10周~15周)

a.方案选择及电路工作原理；

b.单元电路设计计算、电路图及软件仿真；

c.安装、调试并解决遇到的问题；

d.电路性能指标测试；

e.写出课程设计报告书；

四、总体方案

五、电路设计

(1)8038原理, LM318原理,

(2)性能\特点及引脚

(3)电路设计,要说明原理

(4)振动频率及参数计算

六电路调试

要详细说明(电源连接情况, 怎样通电\ 先调试后调试,频率调试幅度调试波行不稳调试

七收获和体会

一、课程设计的目的

通过对多功能信号发生器的电路设计，掌握信号发生器的设计方法和测试技术，了解了8038的工作原理和应用，其内部组成原理，设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力，积累一定的操作经验。在对电路焊接的途中，对一些问题的解决能够提高自己操作能力随着集成制造技术的不断发展，多功能信号发射器已经被制作成专用的集成电路。这种集成电路适用方便，调试简单，性能稳定，不仅能产生正弦波，还可以同时产生三角波和方波。它只需要外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的信号发生器。不仅如此，它在工作时产生频率的温度漂移小于50×10-6／℃;正弦波输出失真度小于1％,输出频率范围为0.01Hz~300kHz;方波的输出电压幅度为零到外接电源电压。因此，多功能信号发生器制作的集成电路收到了广泛的应用。

二、课程设计任务书(包括技术指标要求)

任务：设计一个能产生正弦波、方波、三角波以及单脉冲信号发生器。

要求：

1．输出频率为f=20Hz~5kHz的连续可调正弦波、方波和三角波。

2．输出幅度为5V的单脉冲信号。

3．输出正弦波幅度V o= 0~5V可调，波形的非线性失真系数γ≤

5％。

4．输出三角波幅度V o=0~5V可调。

5．输出方波幅度可在0~12V之间可调。

6．具有单脉冲输出功能。

三、时间进度安排

a、方案选择及电路工作原理

5G8308是一种外接很少的几个元件就能实现一个多种波、波形输出的集成函数发生器。使用5G8038集成函数发生器设计任务书下达的指标，完全可以满足实验要求。

5G8038的工作原理：5G8038与ICL8038的工作原理一致，可以互换使用。

由5G8038构成的函数发生器原理框图可知：他由1个恒流充放电振荡电路和1个正弦波变换器组成，恒流充放电振荡电路产生方波和三角波，三角波经正弦波变换器输出正弦波。

图中2个比较器C1，C2组成1个参考电压分别设置在2/3Vcc 和1/3Vcc上的窗口比较强。2个比较器的输出分别控制RS触发器的置位端和复位端。2个恒流源I1，I2担任对定时电容C的充放电，而充电和放电的转换则为RS触发器的输出通过电子开关S的通或断来进行控制。

当电子开关S断开时，电路对外接电容C充电，当电子开关S 接通时，电容C放电，所以，若电路参数设计恰当，可在电容C上产生良好的三角波，经缓冲器由3脚输出。

为了得到在比较宽的频率范围内三角波到正弦波的转换，可用1个由电阻和晶体管组成的折线近似转换网络将三角波转换为正弦波，由2脚输出。而用于控制开关S的信号，即RS触发器的输出，就是方波，经缓冲器由9脚输出。

ICL8038的工作原理

它是由一个恒流充放电振荡电路和一个正弦波变换器组成，恒流充放电振荡器产生方波和三角波，三角波经正弦波变换器输出正弦波。

性能特点：电源电压范围宽。震荡频率范围宽，频率稳定性好。输出波形的失真小。

输出特性：正弦波幅度约为Vcc/5,输出阻抗1kΩ。矩形波输出为集电极输出，其幅度近似于Vcc。三角波幅度为Vcc/3，输出阻抗为200Ω。调频输入：范围是10kHz，线性度为0.1％。

b、单元电路设计计算、电路图及软件仿真。

根据5G8038的功能，选择信号发生器的电路结构如图：仿真图方波：

三角波：

正弦波：

C、安装、调试并解决遇到的问题

选择Vcc=12V，R的变化范围为1.2kΩ~1200kΩ。

为了提高信号源的带负载能力，可时三角波、正弦波信号经由LM318高速运算放大器放大后输出。调节R P3、R P4，可调节信号输出幅度。

3）电路性能指标测试

首先调节电位器RP1，检查输出信号的频率变化，然后调节电位器

RP2，使输出正弦波失真最小。调节电位器RP3，测量正弦波输出值，若测量值小于5V，调节电位器RP4 ，使输出达到5V。

d、写出课程设计报告书

四、总体方案

5G8038函数发生器输出频率的方法有两种。我们采用其中应用之一为

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。

通过调节电位器Rp1的位置，既可调节函数发生器的输出振荡频率的大小，又可用来调节输出矩形脉冲波的占空比。

调节电位器Rp2，可调节输出正弦波信号失真度。调节Rp3，Rp4，可调节信号输出幅度。

震荡频率计算：5G8038可以改变电阻大小，还可以控制电压大小，它的8脚与7脚相连，震荡频率由下式决定;