模拟电子技术实习论文

1、模拟电路课程设计正文一、 设计题目：函数信号发生器设计二、 设计要求：（1）设计采用集成运放构成正弦波-三角波-方波函数发生器。给定正负电源12V.频率范围：1501500HZ输出电压 ：方波Uopp=12V（误差20%），占空比30%70%可调；三角波Uop=8V（误差20%）；正弦波Uop1V，无明显失真。（2）信号发生器电路设计参考方案RC文氏电桥振荡器产生正弦波，方波三角波产生电路 可由正弦波振荡器采用波形变换电路，通过迟滞比较器变换为方波，经积分器获得三角波输出。此电路的输出频率就是RC文氏电桥振荡器的振荡频率。用迟滞比较器与反相积分器首尾相串联构成方波-三角波产生电路，然后，采用差

2、分放大器，作为三角波-下正弦波变换电路利用差分对管的饱和与截止我进行变换，此电路的输出频率就是方波-三角波产生电路的频率。采用集成函数发生器：ICL8038（3）设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。集成运放可选A741或353。三、 题目分析：ICL8038是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路。当调用外部电路参数时，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到几千HZ，频率的大小与外接相应电阻和电容有关，目前广泛应用于仪表中。ICL8038为大规模集成电路，应用ICL8038，我们可以很方便地输出三角波-正弦波-

3、矩形波。且与前两个方案相比，应用ICL8038容易操作，且更容易实现。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。ICL8038原理框图如下图：电压输出器反相器三角波正弦波电路触发器11 -Uee（或接地）电压比较器A电压比较器B+Ucc68038的工作原理：图中电压比较器A和B的阀门（门限电压）分别为23（Ucc+Uee）和13（Ucc+Uee）, 电流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节，但I2必须大于I1。触发器仅输出两个电平，即Uoh和Uol,有比较器控制。触发器的输出，一路通过反相器管脚9输出矩形波，另一路控制电子开关。当触发器的输出为低电平时，电

4、流断开，电流源I1给电容C恒流充电，它两端的电压uc随时间线性上升，当uc达到23（UCC+UEE）时，电压比较器A的输出电压发生跳变，使触发器的输出由低电平变为高电平，电流源I2接通。由于I2I1,因此电容C恒流放电，Uc随时间线性下降。当UC下降到13（Ucc+Uee）时，电压比较器B的输出电压发生跳变，使触发器的输出有高电平跳变变为低电平，电流源断开，I1再次给电容恒流充电，Uc又随时间上升。如此周而复始，产生震荡。若I1=I2,对电容充电放电速度相等，故触发器输出为矩形波，经反相器通过管脚9输出。显示，电容器两端电压为三角波，经输出器通过管3输出。三角波通过变换电路，将三角波变换为电路

5、，将三角波转换为正弦波，通过管脚2输出。但I1I22I1时，Uc上升时间与下降时间不相等，则管脚3输出锯齿波。因此ICL8038可输出矩形波、三角波或锯齿波、正弦波。 ICL8038管脚图 正弦波失真度调节正弦波输出三角波输出外接电阻R1外接电阻R2+Ucc调频偏置电压正弦波失真调节-Uee或地外接电容矩形波输出调频调节电压输入端1 14 2 13 3 12 4 115 106 97 8四.整体构思：使用ICL8038产生正弦波，三角波及方波。通过在正负电源加可变电阻来实现输出波的频率调节。通过在4 和正电源之间，5和正电源之间加可变电阻来实现占空比的调节。通过在12和1接电阻来减小正弦波的失

6、真五、 具体实现：接线图：R1R210k20kCR10k100k100k10k1kUcc 4 5 6 98 ICL8038 3 2 10 11 12 1输出方波输出三角波输出正弦波当R1=R2时，管脚9、3和2的输出波形为矩形波、三角波和正弦波，振荡频率为f=0.3/R1C.调节电位器可以使正弦失真度减小到1.5%以下。用100k电位器接成可变电阻接至12，调节它可以减小正弦失真。如果希望进一步减小正弦波的失真度，可用上图所示的调整电路，使正弦波失真度减小到0.5%左右。上图所示的8接10k电位器，该电位器可调节Ucc与管脚8之间的电压（即调频电压），振荡频率随之变化，因此该电路是一个频率可调

7、节的函数发生器，其最高与最低频率之比可达100：1.实验过程中遇到的问题及排除故障实验室实验电阻没有提供实验要求的电阻，调整滑动变阻器到实验要求的电阻大小；在连接 管脚2，3不通电,换了一个电路板，换了玩好的导线；滑动变阻器Rw过小，换上了适当的大小；示波器的调整时，波形不稳定，测量不准确，换一台示波器就行了。六.各部分定性说明以及定量计算 R1=R2=2k欧 R=10k欧 测得：方波Uopp=11V，占空比25%80%可调； 三角波Uop=3V（最初值）； 正弦波Uop=3V,可以调节至无明显失真七、在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施：在观察矩形波时，最初没有波形，反复查看电路，并无问题，最后通过调节示波器得到矩形波。刚开始得到的三角波Uop太小，调节以上电路无明显效果，最终使用353集成运算放大器完成任务（具体情况如下图）。3+-+放大后的三角波353