函数信号发生器的设计

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1、成绩课程设计说明书题目：函数信号发生器的设计课程名称：模拟电子技术学院：电子信息及电气工程学院学生姓名：学号：201102010063专业班级：自动化2011级2班指导教师：赵路华2013年6月7日课程设计任务书设计题目函数信号发生器设计学生姓名张筱璐所在学院电子信息与电气工程学院专业、年级、班自动化2011级2班设计要求：1、设计制作一个函数发生器电路；2、电路能输出正弦波、方波和三角波三种波形；3、输出信号的频率要求可调；4、输出波形的幅度可调。学生应完成的任务：设计一个函数发生器电路，并利用Proteus软件进行电路仿真。利用

2、DXP软件绘制电路原理图，并设计制作电路的PCB板。根据设计原理对电路进行安装调试，完成课程设计工作，并提交课程设计报告。参考文献：[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005.[2]秦长海，张天鹏，翟亚芳.数字电子技术[M].北京：北京大学出版社，2012.[3]邱关源，罗先觉.电路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.[4]阎石.数字电子技术（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005工作计划：5月27日—29日完成原理图的设计；5月29日—31日进行PCB设计；6月3日号—4日制作PCB

3、板；6月5日—7日电路板安装与调试，提交课程设计报告。任务下达日期：2013年5月27日任务完成日期：2013年6月7日指导教师（签名）：学生（签名）：函数信号发生器设计摘要：本次设计了函数发生器电路，电路能输出正弦波、方波和三角波三种波形，输出信号的频率和幅度均能调节。该电路包括两部分，一是由ICL8038组成的8038集成函数发生器，该部分可以输出正弦波，方波，三角波三种波形，且频率在10Hz~11kHz之间，可以通过电位器进行调节频率和占空比;二是由集成运放ua741组成的放大电路，该部分能对输出的信号进行放大，幅值范围为0-

4、-22V。关键词：ICL8038；ua741；波形；原理图；封装；PCB目录1.设计背景11.1设计建议11.2设计可行性研究12.设计方案12.1ICL8038简介12.2函数发生器工作原理22.3放大器工作原理43.方案实施73.1仿真过程73.2仿真结果73.3利用DXP软件制作PCB83.4制作实物104.结果与结论115.收获与致谢126.参考文献127.附件131.设计背景1.1设计建议函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具，它产生的正弦波和矩形波、三角波是常用的基本测试信号。在示波器、电视机等仪器

5、中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。对于三角波，方波同样有重要的作用，而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此，建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。1.2设计可行性研究函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦

6、波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，本次用到的ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以，选择的方案在技术上是可行的。2.设计方案2.1ICL8038简介ICL8038是精密波形产生与压控振荡器，其基本特性为：可同时产生和输出正弦波、三角波、方波与脉冲波等波形。（1）ICL8038电源电压范围宽，采用单电源供电时，VCC、GND的电压范围为

7、+10---+30V；采用双电源供电时，VCC---VEE的电压可在±5---±15V内选取。电源电流约15mA。（2）振荡频率范围宽，频率稳定性好。频率范围是0.001Hz-300kHz，频率温漂仅50ppm/℃(1ppm=10-6)。（3）输出波形的失真小。正弦波失真度＜5%，经过仔细调整后，失真度还可低到0.5%。三角波的线性度高达0.1%。（4）矩形波占空比的调节范围很宽，D=1%-99%，由此可获得窄脉冲、宽脉冲或方波。（5）外围电路非常简单，易于制作。通过调节外部阻容元件值，即可改变振荡频率，产生高质量的中、低频正弦波，

8、矩形波（或方波，窄脉冲）,三角波（或锯齿波）等函数波形，其应用领域比普通单一波形的信号发生器更为广阔。此外8038还能实现FM调制，扫描输出。ICL8038采用DIP－14封装，芯片内部包括两个恒流源, 两个电压比较器，两个缓冲器，正