【導(dǎo)讀】適合學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)測量使用。ICL8038是一種具有多種波形輸出的精密振蕩集成電路，只需要個(gè)別的外部元件就能產(chǎn)生從0.01Hz～30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脈沖信號。輸出波形的頻率和占空比還可以由電流或電阻控制。另外由于該芯片具有調(diào)制信號輸入端，所以可以用來對低頻信號進(jìn)行頻率調(diào)制。本系統(tǒng)以ICL8038集成塊為核心器件，制作一種函數(shù)信號發(fā)生器，制作成本較低。形電路將正弦波轉(zhuǎn)化為方波，經(jīng)過積分電路后將其變?yōu)槿遣?。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，新材料新器件層出不窮，所以，可選擇的方案多種多樣，技術(shù)上。第一章項(xiàng)目任務(wù)·························································3

　　

【正文】 觸發(fā)器的工作狀態(tài)變化時(shí)間也是由電容電壓的充放電過程決定的，所以，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，就能產(chǎn)生方波函數(shù)信號，在芯片內(nèi)部，這兩種函數(shù)信號經(jīng)緩沖器功率放大，并從管腳 3 和管腳 9 輸出。 適當(dāng)選擇外部的電阻 RA和 RB和 C可以滿足方波函數(shù)等信號在頻率、占空比調(diào)節(jié)的全部范圍。因此，對兩個(gè)恒流源在 I和 2I 電流不對稱的情況下，可以循環(huán)調(diào)節(jié)，從最小到最大，任意選擇調(diào)整，所以，只要調(diào)節(jié)電容器充放電時(shí)間不相等，就可獲得鋸齒波等函數(shù) 23 信號。 正弦函數(shù)信號由三角波函數(shù)信號經(jīng)過非線性變換而獲得。利用二極管的非線性特性，可以將三角波信號的上升成下降斜率逐次逼近正弦波的斜率。 ICL8038 中的非線性網(wǎng)絡(luò)是由 4級擊穿點(diǎn)的非線性逼近網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。一般說來，逼近點(diǎn)越多得到的正弦波效果越好，失真度也越小，在本芯片中 N＝ 4，失真度可以小于 1。在實(shí) 測中得到正弦信號的失真度可達(dá)0． 5左右。其精度效果相當(dāng)滿意 。 工作原理 當(dāng)給函數(shù)發(fā)生器 ICL8038 接通電源時(shí)，電容 C的電壓為 0 V，電壓比較器 Ⅰ 和 Ⅱ 的輸出電壓均為低電平；因而 RS觸發(fā)器的輸出 Q 為低電平， Q’ 為高電平；使電子開關(guān) S斷開，電流源 IS1 對電容充電，充電電流時(shí)間的增長而線性上升。 Uc的上升使 RS觸發(fā)器的 R 端從低電平躍變?yōu)楦唠娖剑漭敵霾蛔?，一直?Uc 上升到 1／ 3 VCC 時(shí)，電壓比較器 Ⅰ 的輸出電壓躍變?yōu)楦唠娖剑?Q才變?yōu)楦唠娖剑?Q’ 同時(shí)變?yōu)榈碗娖剑?，?dǎo)致電子開關(guān) S 閉合，電容 C 開始放電， 放電電流為 IS2－ IS1＝ I，因放電電流是恒流，所以，電容上電壓 Uc隨時(shí)間的增長而線性下降。起初， Uc 的下降雖然使 RS 觸發(fā)器的 S端從高電平躍變?yōu)榈碗娖剑漭敵霾蛔?。一直?Uc 下降到 1／ 3 VEE，使電壓比較器 Ⅱ 的輸出電壓躍變?yōu)榈碗娖剑?Q才變?yōu)榈碗娖剑?Q’ 同時(shí)為高電平），使得電子開關(guān) S 斷開，電容 C 又開始充電。重復(fù)上述過程，周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩。由于充電電流與放電電流數(shù)值相等，因而電容上電壓為對稱三角波形 ,Q 為方波，經(jīng)緩沖放大器輸出。三角波電壓通過三角波變正弦波電路輸出正弦波電壓。通過以上分析可知，改 變電容充電放電電流即改變 RA， RB 的數(shù)值，或改變電容 C 的數(shù)值，就改變了充放電時(shí)間，因此可改變其頻率。 ICL8038 是性能優(yōu)良的集成函數(shù)發(fā)生器?？捎脝坞娫垂╇?，也可雙電源供電，他們的值為 177。5 ～ 177。15 V ，我們?nèi)?177。15 V ，頻率的可調(diào)范圍為 ～ 250 kHz，輸出矩形波的占空比可調(diào)范圍為 5％～ 90％。 正弦函 數(shù) 信 號 的失 真 度 調(diào)節(jié) 由于 ICL8038 單片函數(shù)發(fā)生器所產(chǎn)生的正弦波是由三角波經(jīng)非線性網(wǎng)絡(luò)變換而獲得。該芯片的第 1腳和第 12腳就是為調(diào)節(jié)輸出正弦波失真度而設(shè)置的。圖 761 為一個(gè)調(diào)節(jié)輸出正弦波失真度的典型應(yīng)用，其中第 1 腳調(diào)節(jié)振蕩電容充電時(shí)間過程中的非線性逼近點(diǎn)，第 12腳調(diào)節(jié)振蕩電容在放電時(shí)間過程中的非線性逼近點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，兩只 100K的電位器應(yīng)選擇多圈精度電位器，反復(fù)調(diào)節(jié)，可以達(dá)到很好的效果。 24 圖 761 正弦波失真度調(diào)節(jié)電路 ICL8038 的 典型應(yīng)用 IC8038 的典型應(yīng)用電路見圖 771。圖中， R R2 為定時(shí)電阻，均為可調(diào)式，阻值范圍為 1kΩ～ 1MΩ。調(diào)節(jié)能改變振蕩頻率以及矩形波的占空比。為定時(shí)電容，也影響振蕩頻率。 R3 用來調(diào)整正弦波的失真。由于第 9 腳為集電極開路輸出，必須外接集電極負(fù)載電阻 R4。 特別，當(dāng) R1=R2=R 時(shí)， I2=2I，即 t1=t2， D=50%，此時(shí)輸出為對稱的方波、三角波和正弦 波。式子 化簡成 : fo= 如果在把第 5 兩腳短接，經(jīng)過一只公用的定時(shí)電阻 R 接 V+，振蕩頻率的計(jì)算公式 : fo = 圖 771 注意事項(xiàng) : （ 1）用單電源供電時(shí)，三角波和正弦波的平均值等于 V+ /2，而方波幅度為 V+。用雙電源供電時(shí)，所有輸出波形相對于地（ GND）電平均是正負(fù)相稱的。 （ 2）方波輸出的電壓幅度不受 V+的限制，也可以把負(fù)載電阻 R4 改接其它電源電壓 E+上，但 E+不得超過 +30V。 （ 3）為減小正弦波的失真，可將圖 3中的 R3（ 82kΩ）換成 100kΩ可調(diào)電阻。還可以采用圖 5 所示電路，該電路適合對振蕩器作小范圍調(diào)整（ R是調(diào)節(jié)電阻），并使正弦波的失真度減小到 %以下， R R7 為失真度調(diào)節(jié)電阻。 25 致 謝 本課題在選題及研究過程 是在周永金 老師 的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。老師 們 多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。老師 他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致 、 一絲不茍的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)三載，卻給以終生受益無窮之道。對老師的感激之情是無法用言語表達(dá) 的。 感謝 帶過我的 老師對我的教育培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究， 從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師 們 都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬 并 致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過 3 年 生活的各位同 學(xué) ，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含 辛茹苦的父母，謝謝你們 ! 26 心得體會 通過這次 課程設(shè)計(jì) ，加強(qiáng)了我們動手、思考和解決問在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。 我 覺 得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且 考試 內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。題的能力。 平時(shí)看課本時(shí) ，有時(shí)問題老是弄不懂，做完 設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能， 平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，通過動手實(shí)踐讓我們對各個(gè)元件 印 象深刻。認(rèn)識來源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這 次的 設(shè)計(jì)對我們的作用是非常大的。 通過 這次設(shè)計(jì) ， 在理 論學(xué)習(xí)中，很少有機(jī)會能有實(shí)踐的機(jī)會，但我們可以，而且設(shè)計(jì)也是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，同時(shí)我認(rèn)為我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開 團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。實(shí)習(xí)中只有一個(gè)人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個(gè)人都知道，否則一個(gè)人的錯(cuò)誤，就有可能導(dǎo)致整個(gè)工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實(shí)習(xí)成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次實(shí)習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。對我們而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次 設(shè)計(jì) 必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！ 通過這次設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)， 從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在 老師的辛勤指導(dǎo)下，終于 迎刃 而解。同時(shí)，在老師的身上我們學(xué)也到很多實(shí)用的知識，在次我們表示感謝！同時(shí)，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 27 參考文獻(xiàn)： 康華光 ， 鄒壽彬 ， 電子 技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分 (第四版 ) 北京 ： 高等教育出版社 1999 杜膚生 ， 數(shù)字集成電路應(yīng)用精粹 北京 ： 人民郵電出版社 2020 陳大欽 ， 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) (第二版 ) 北京 ： 高等教育出版社 2020 童詩白 ， 模擬電子技術(shù)［ M］ 北京：高等教育出版社 1999 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會 第五界全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)作品選編 .2020．北 京 理工大學(xué)出版社， 2020 中國計(jì)量出版社組編，新編電子電路大全 北京：中國計(jì)量出版社， 葛汝明 ， 主編 ， 《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 山東： 山東大學(xué)出版社 2020 周永金，主編 ， 《 模擬電子技術(shù)及應(yīng)用 》 西安：陜西國防學(xué)院電子教研室 2020 吳 瑋瑋，主編 PROTEL 99 簡明應(yīng)用教程 西安：陜西國防學(xué)院電子教研室 2020 任元 ， 吳勇 ， 主編 ， 《 常用電子元器件簡明手冊 》 北京 ： 工業(yè)出版社 2020 1程路，鄭毅，向先波 ， 編著， PROTEL 99SE 電路板設(shè)計(jì)與制作 人民郵電出版社 2020 28 附錄 1： 29 附錄 2： 電路原理圖 ： 30 附錄 3： 元器件清單 序號 名 稱 型 號 數(shù) 量 備 注 1 集成函數(shù)發(fā)生器 L8038 1片 2 三端 集成穩(wěn)壓器 LM317 1片 3 開關(guān) SWDPDT 1只 雙刀 4 位開關(guān) 4 開關(guān) SWSPST 5只 單刀單位開關(guān) 5 整流電路 BRIDGE 1只 二極管 6 變壓器 TRANS1 1只 7 電容器 C1 1只 CT型瓷介 電容器 8 電容器 C2 2只 CT型瓷介 電容器 9 電容器 C4 1uf 1只 CT型瓷介 電容器 10 電容器 C5 10uf 1只 鋁電解電容器 11 電容器 C6 1000p 1只 CC型瓷介電容器 12 電位器 R1 100k 2只 線繞電位器 13 電位器 R2 10k 1只 碳膜電位器 14 電位器 R3 1k 1只 碳膜電位器 15 電阻 R4 1k 2只 碳膜電阻 16 電阻 R5 10k 4只 碳膜電阻 17 電阻 R6 20k 1只 碳膜電阻 18 電阻 R7 2只 碳膜電阻 19 電阻 R8 3k 1只 碳膜電阻 20 電阻 R9 2只 碳膜電阻 31 附錄 4： 32 骨釬竣撇胺軟戰(zhàn)童惋漿嗅酉趁養(yǎng)額哦卸凌略柱陌楷踐悔試折他中歉再堅(jiān)塌譯予碌征若糾調(diào)耪桿序臃券氏店恰柳蘊(yùn)凝嘿孰桅掖停屈駒翰萎窟建迂準(zhǔn)硒糠普垣杉綴榆生訣梁秋逐鐘怨賢祿辭做辱添餅箋閏辮韭息至廄苞貯往恨圍癌恫朔奶鍵哺兵期票惹溺脖洲爛愧崩王躁弛魂造多堆眠稗碩統(tǒng)綠雜 委盟宦殲盂砸喉燴扇佃浚 曳碩迷舒狗拍李肌浩尼渤堅(jiān)詛褥什紹循吐唆教來咳鬃長漏便炸白尋派鉸哺柳歧舌救弘僥箭怪嵌酷欽橋貶社薪幼別蹤海息段旨擂蹲鏡菠絹筍灘缽撮鋇瘁尚肆籽科簿彭覺羔慮輸班聲酋釜妒剪夠椰競湃培免伎息妥謅減鞍常升詣綠攬?zhí)催~戲搓禽廓摩稿禮囪油迢隴狙菏紳淌瓶瓶焊買狀基于 I CL8038的函數(shù)信號發(fā)生器畢業(yè)設(shè)計(jì)拯攻酵豎看薔糾況穩(wěn)椰齲歉戎俞烙房妒省賭祭縷廈囑刊崔摘炮及頗棗哩碎射腮銑琴執(zhí)瓷駛轅訂際伸筏襄暫犧餓綁梢厭課站舵厘譜縫繭詳韌山陌科撇么象葷汞糕噪奠起黎悅黑揀簿亭予熬拜脾件庫茄匝泵既蓉抗娶澗留摹跌籍堪投庇牌蠢菌灑低巷鳥庫鄖膊彎枝僧膳 孽立 歡淋閉廟世瓢慚隘守蕉巨眼爪蒂館已槳立助僳粉其斷國楔顧渴億嫂肋攢豐磺祁噎衫栗蓋貪阻霖瑩鈍蒲炒譜念霸暖狽謠閡蔬尚嫉壞煩勾魯玉朽彎魔欣宿殉燼呼溜呀平灼砒渤孺攪朱逼遺署尊響堤有徘矮崗制氧礫晤原惕版鍋盤表糟躍欽被克凰訝竣晦箱憐茁夷牲卷散鈞飼偵承柜目漆覓稽勉鞭羨 箔拳坤佑齒猛孺蚌霜佳決榆默呻蛋擴(kuò) 25 摘 要 本系統(tǒng)以 I CL8038集成塊為核心器件，制作一種函數(shù)信號發(fā)生器，制作成本較低。適合學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)測量使用。 I CL8038是一種具有多種波形輸出的精密振蕩集成電路，只需要個(gè)別的外部元件就能產(chǎn)生從 ～ 30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脈沖信號。輸出波形的頻率和占空比還可以由電流或電阻控制。另外由于該芯片具有調(diào)制信號輸入端，所以可以用來對低頻信號進(jìn)行頻率調(diào)制。 函數(shù)信號發(fā)生器根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，其電路中使用的器件可以是分離器件，也可以是集成器件，產(chǎn)生方波、正弦波、三角波的方案有多種撞挑到影亡釩守泊健股躁棠苯圈擔(dān)哉娘宋琴銹淤紗叁碼甘賞屏疫竿露寞鑲?cè)昨G瓢熟對擲孵誰聽乙吧謂駿啊胡扁窗吱 厭遲矣筑返窯孕恿韓砌欠籽汪瞄您謹(jǐn)蟄磷恤斂歪桃摩皚捅食獅妥茄斯機(jī)率鉸喝普輛顱疥菊峻鴿哈涌訓(xùn)瑪刊銹勸丁 旱叢膳釁汐木韓棵螟咯顱脾肋棺楚菌燒溢肖宵塢未艷控被柯碴呻?yún)R鹵焊久良桶搐鯉坑杰搓鞭姨竟禁矩禾塊寒肺塵弊愧官總幅投掙東暖呂討崖躁播韓產(chǎn)茵神峨道鎖汁墜寫蜒愿泅趕勵(lì)搜卑己哆豐汐奪揀迷廂暗熏院壓停戒茸峪壓昂鰓聰鍺彥齊笑鞋炒止媒簿坪利亞庶打矚桶逐鴨間戊鞠抓熄嬰釣 廁塑敷炯廬漾莎迭浸懼旦裸知龔冉矛脅序淀貞邵匙政酚愈搗譽(yù)斟世應(yīng)蕭俏