第5章 集成信号发生器3884216

⑦外接电压可调制或控制输出信号频率和占空比。
⑧使用简单，外接元件少。
2. ICL8038的内部结构和引脚排列
图5-1-3 ICL8038的内部结构图
图5-1-4 ICL8038的 引脚排列图
ICL8038的引脚及其功能如下：
1脚SINADJ1、12脚SINADJ2：正弦波波形调整端。
通常SINADJ1开路或接直流电压，SINADJ2接电阻
改变（R1/R2）的比值可 改变周期或频率，同时 影响三角波输出电压的 幅度，但不影响方波输 出电压的幅度； 改变n和R4C1可改变频 率，不影响输出电压 幅度。
改变UZ可改变输出电压 uo1、uo的幅度；
EmH EmL
R1 UZ R2 R1 UZ R2
图5-1-2 方波和三 角波的输出波形
5.1.2 由ICL8038构成的集成函数发生器
1. ICL8038的性能特点和主要参数
• ICL8038是精密波形产生与压控振荡器，是一 块单片多种信号发生器IC，它能同时产生正弦 波、方波、三角波，是一种性能价格比高的多 功能波形发生器IC。
• 因为ICL8038信号发生器是单片IC，所以制作 和调试均较简单、方便，也较为实用、可靠， 人们常称其为实用信号发生器。
图5-1-7 占空比/频率调节电路一
通常DFADJ1端接电阻RA 到V+，DFADJ2端接电阻 RB到V+，改变阻值可调节 频率与占空比。
此电路可以独立地
调节输出波形的上 升和下降部分。 调节RP1时，可控制
三角波上升部分、正
弦波270º 至90º 部分、
图5-1-8 占空比/频率调节电路二
方波的高电平部分。
ICL8038具有以下主要参数和主要特点
①工作频率范围：0.001Hz～500kHz。
②波形失真度：不大于0.5％。
③同时有三种波形输出：正弦波、方波、三角波。 ④单电源为+10V～+30V，双电源为±5V～±15V。 ⑤足够低的频率温漂：最大值为50ppm/º C。 ⑥改变外接R、C值，可改变输出信号频率范围。
AO AI 波形
×
0 1
1
0 0
正弦波
矩形波 三角波
• 5脚：COSC，外接振荡电容端。
• • • • • • • • • • •
7脚：DADJ，占空比调节端。 8脚：FADJ，频率调节端。 10脚：IIN，振荡频率控制器的电流输入端。 12脚：PDO，相位比较器的输出端。 13脚：PDI，相位比较器的输入端。 16脚：DV+，数字电路的+5V电源端。 14脚：SYNC，同步输出端。 15脚：DGND，数字地端。 17脚：V+，正电源端。 19脚：OUT，波形输出端。 20脚：V-，负电源端。
REXT到V-，用以改善正弦输出波形和减小失真。
调节100k电位器RP，
可以将正弦波的失真度
减小到1％。
图5-1-5 正弦波失真度调节电路一
当要求获得接近 0.5％失真度的正弦波 时，在6脚和11脚之间 接两个100k电位器
RP1、RP2 。
图5-1-6 正弦波失真调节电路二
2脚：SINOUT，正 弦波输出。振幅为 Usin=0.22VS 3脚TRIOUT ： 三角波 输出，幅度为0.33VS。 4脚DFADJ1 、5脚 DFADJ2 ：输出信 号重复频率和占空 比调节端。
3. ICL8038的应用电路
图5-1-9 由8038构成的多功能信号发生器
图5-1-10 由ICL 8038构成的线性压控器电路
图5-1-11 由8038构成的可编程函数发生器
5.1.3 由MAX038构成的集成函数发生器
MAX038是一种单片高精度高频函数发生器，输 出信号频率范围是0.1Hz～20MHz，最高达40MHz。 用MAX038构成的电路可产生高频的正弦波、矩形 波、三角波，输出波形具有较好高频特性。 1. MAX038的内部结构和引脚功能 由振荡器、振荡频率控制器、2.50V基准电压 源、正弦波合成器、电压比较器、相位比较器、 多路模拟开关和放大器等部分组成。
图5-1-12 MAX038的内部结构图
图5-1-13 MAX038 的引脚排列
MAX038的引脚及其功能
• • • • 1脚：REF，参考电源。 2脚、6脚、9脚、11脚、18脚：GND，模拟地。 3脚：AO，波形设定端，见表5-1-1。 4脚：AI，波形设定端，见表5-1-1。
表5-1-1 输出波形设置方法
第5章 集成信号发生器
5.1 模拟集成函数发生器 5.2 直接数字频率合成技术 5.3 基于FPGA的DDS任意波形发生器
5.1 模拟集成函数发生器
5.1.1 由集成运放构成的方波和三角波发生器 5.1.2 由ICL8038构成的集成函数发生器
5.1.3 由MAX038构成的集成函数发生器
5.1.1 由集成运放构成的方波和三角波发生器
调节RP2时，则可调节输出波形的另外一半。
调节时相互有影响，需反复调节几次。
输出波形频率 f
1 RP2 1.66RP1C 1 2RP1 RP2
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6脚：V+，正电源。 7脚：FMBIAS，调频频偏。 8脚：FMIN，调频电压输入端。
9脚：SQOUT，方波输出。 10脚：定时电容端。
11脚：V-，负电源端或接地。 13脚、14脚：NC，空脚。
图5-1-1 方波和 三角波发生器
第一级A1组成迟滞电压比较器，输出电压uo1为 对称的方波信号。
第二级A2组成积分器，输出电压uo为三角波信号。
工作原理
设稳压值为UZ，则比较器输出的高 电平为+UZ，低电平为-UZ。
由图可得A1同相端的电压为
R1 R2 R1 R2 ( UZ ) uo u uo1 uo R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2
下门限电位为 由于此电压比较器的 u 0 ， 令 u 0 则可求得电压比较器翻 转时的上门限电位为 R1 EmH UZ R2
EmL R1 UZ R2
门限宽度为
Em EmH EmL
2 R1 UZ R2
当t = t1时，
反相积分器的输出电压为 t 1 uo (t ) (nU Z )dt EmL R4C1 0
R1 uo (t1 ) EmH U Z R2 nU Z R1 t1 U Z R4C1 R2
当t = 0时，
方波和三角波的周期为
uo (0) EmL
R1 UZ R2
2 R1 R4C1 T 2 t1 2 nR2
方波和三角波的频率为
nR2 1 f T 4 R1 R4 C1