基于ICL8038的信号发生器报告书.doc

学 号： 0121214430104 电子综合实训 题 目 基于ICL8038的信号源设计 学 院 理学院 专 业 光信息科学与技术 班 级 1201班 姓 名 查大册 指导教师 易迎彦 年 月 日 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 方案比较 4 3 实现方案 4 4 调试过程及结论 9 5 心得体会 11 6 参考文献 11 基于ICL8038的信号发生器的设计 技术指标 设计、组装、调试发生器，使它能输出正弦波、方波和三角波；其频率在0-20范围内可调；输出电压：方波，三角波，正弦波NE555的信号发生器设计，核心电路如图1： 图1 NE555的信号发生器 NE555主要特点： 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。 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。 其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 C2为定时电容，C2的充电回路是R2→R3→RP→C2；C2C2→RP→R3→IC的7脚(放电管)。由于R3+RPR2，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，其频率为1kHz左右，调节电位器RP可改变振荡器的频率。方波信号经R4、C5R5、C6C1是电源滤波电容。 方案二 基于MAX038的信号发生器设计，核心电路如图2： 图2 MAX038的信号发生器 MAX038主要特点： 能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波信号。 频率范围从0.1Hz～20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2。 占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围是10%～90%。 波形失真小，正弦波失真度小于0.75%，占空比调节时非线性度低于2%。 采用±5V 双电源供电，允许有5%变化范围，电源电流为80mA，典型功耗400mW，工作温度范围为0～70℃。 内设2.5V 电压基准，可利用该电压设定、 的电压值，实现频率微调和占空比调节。MAX038，它的输出波形有三种，由波形设定端A0（3），A1（4）x表示任意状态。1为高电平，0为低电平。MAX038的输出频率由，端电压和主振荡器COSC的外接电容器三者共同确定。当≠0V时，输出频率=。当=0V时，输出频率=/，=。由波段开关SA2选择不同的值，将整个输出信号分为3个频段。 表1 A0和A1编码表 A0 A1 波形 X 1 正弦波 0 0 方波 1 0 三角波 每频段频率的调节由电位器RP1和RP2完成。RP1为粗调电位器，改变RP1数值，使振荡电容器的充电电流改变，从而使频率改变。RP2为细调电位器，它通过改变的数值，使输出频率变化，它的变化范围较小，起微调作用。为简化电路，各种波形的占空比固定为50％，这已能满足多数场合的使用要求。为此将MAX038的脚7端接地。MAX038的各种输出波形的幅度均为2，为了得到更大的输出幅度，加有一级电压放大级，由运放OPA604担任。OPA604是FET输入高保真运放IC，性能十分优越，低噪声10nV/Hz，低失真率,1kHz时，仅为0.0003％25V/μs，功率带宽为20MHz，电路中OPA604的闭环电压增益GV==10，输出电压的幅度增至20，有效值为7V左右。如将OPA604换成AD747视频运放IC，函数信号发生器能够输出更高的频率。功率输出级由BUF634担任，这是一种高速缓冲器IC，具有2000V/μs的转换速率，输出电流达250mA，其电压增益为1，但负载能力很强，在电路中起功率扩展的作用。输出信号的幅度由电位器RP3调节。 方案比较 方案一比较简单，费用便宜，但是波形不理想；方案二波形较好，但是芯片费用较下面实现方案所用芯片较贵，而且效果差别不太明显，所以选择以ICL8038设计方案，电路结构也相对简单，易于实现。 实现方案 基于ICL8038的信号发生器设计，核心电路如图3： 图3 基于ICL8038的信号发生器 ICL8038主要特点： 具有在发生温度变化时产生低的频率漂移，最大不超过50ppm/℃。正弦波输出具有低于1%的失真度。 三角波输出具有%高线性度。 具有0.001Hz～1MHz的频率输出范围；工作变化周期宽。 占空比2%～98%之间任意可调。 高的电平输出范围；从TTL电平至28V。 具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输出。 易于使用，只需要很少的外部条件