函数波形发生器设计实验

电路设计方案d课题二、函数波形发生器的设计1.实验目的拓展模拟集成电路的应用。2.实验原理在无线电通信,测量,自动化控制等技术领域广泛地应用着各种类型的信号发生器,常用的波形是正弦波,矩形波(方波)和锯齿拨。随着集成电路技术的发展,已有能力同时产生同频的方波,三角波和正弦波的专用集成电路,称为函数波形发生器,如ICL8038。1.函数波形发生器专用集成电路ICL8038就是一个函数波形发生器,其引出脚的排列及性能见附录一。典型应用电路如图5-2-1所示。[pic]ICL8038的内部原理见图5-2-2所示。[pic]其基本工作原理如下。CS1和CS2是两个恒流源,它们和外接的定时电容C组成积分电路。电平比较器1和2以及双稳态触发器组成积分电路的控制电路。定时电容C上的三角波经缓冲级后由3脚输出。双稳态电路输出的方波经缓冲级后由9脚输出。三角波再经过一个正弦波变换器后边为正弦波由2脚输出。若要提高正弦波输出的带载能力,则可再外接一级跟随器。恒流源CS1与外接电容C固定连接在一起,而恒流源CS2则由双稳态电路控制的开关S来决定是否与电容C接通。若开关S断开,则只有CS1以电流I向电容C充电,电容C上的电压线性增大。当该电压上升到比较器1的阈值电平(电源电压的2/3)时,双稳态电路翻转,S接通,此时,恒流源CS2以电流2I向电容C反向充电,由于同时还存在着CS1的作用,所以电容C将以电流I放电,电容C上的电压线形减小。当该电压下降到比较器2的阈值电平(电源电压的1/3)时,双稳态电路复位,S断开,仅剩下CS1向电容C充电。如此反复,从而形成振荡。由上述可见,只有当恒流源CS1=I,CS2=2I时,电容C的充、放电时间常数才相等,这时输出的三