函数发生器是一种在科研和出产中经常用到的根本波形发生器,跟着大规模集成电路的迅速发展,多功用信号发生器已被制作成专用集成电路,如国内出产的5G8038单片函数波形发生器,能够发生精度较高的正弦波、方波、矩形波,锯齿波等多种信号。该产品与国外的ICL8038功用相同。产品的各种信号频率能够经过调理外接电阻和电容的参数值进行调理,为快速而精确地完成函数信号发生器供给了极大的便利。
本文首要介绍了由运算扩大器LM318和5G8038、电位器等组成的多功用函数信号发生器,该电路能够发生正弦波信号、三角波信号、频率与占空比可调理的矩形波信号,其输出频率能在20Hz-5kHz规模内接连调整,到达调试简略、功用安稳、运用便利等长处。
1、5G8038的特性
5G8038功用特色如下:
(1)输出各类波形的频率漂移小于50×10-6Hz/℃;
(2)经过调理外接阻容元件值,很简略改动振动频率,使作业频率在0.001Hz-300kHz规模内可调理。
(3)输出的波形失真小;
(4)三角波输出线性度可优于0.1%。
(5)矩形脉冲输出占空比调理规模可达1-99%,可取得窄脉冲、方波、宽脉冲输出;
(6)输出脉冲(或方波)电平可从4.2-28V;
(7)外围电路简略(外接元件较少),引出线比较灵敏、适用性强。
5G8038是上海元件五厂出产的,而国外出产的同类产品ICL8038的功用特色要优于以交换运用。5G8038引脚摆放如图1所示。
集成电路5G8038管脚阐明:
1:正弦波失真调理端;
2:正弦波输出端;
3:三角波/锯齿波输出端;
4:恒流源调理(4脚和5脚外接电阻,以完成占空比的调理);
5:恒流源调理(外接电阻端);
6:正电源;
7:基准源输出;
8:调频操控输入端;
9:方波/矩形波输出端(集电极开路输出);
10:外接电容C;
11:负电源或接地端;
12:正弦波失真调理;
13:空置端;
14:空置端。
2、5G8038的典型使用–构成多功用信号发生器
(1)5G8038多功用函数发生器的内部结构和作业原理如图2所示。
由5G8038构成的函数发生器原理框图可知:他由1个恒流充放电振动电路和1个正弦波变换器组成,恒流充放电振动电路发生方波和三角波,三角波经正弦波变换器输出正弦波。图中2个比较器C1,C2组成1个参阅电压别离设置在2/3Vcc和1/3Vcc上的窗口比较强。2个比较器的输出别离操控RS触发器的置位端和复位端。2个恒流源I1,I2担任对守时电容C的充放电,而充电和放电的转化则为RS触发器的输出经过电子开关S的通或断来进行操控。当电子开关S断开时,电路对外接电容C充电,当电子开关S接通时,电容C放电,所以,若电路参数规划恰当,可在电容C上发生杰出的三角波,经缓冲器由3脚输出。为了得到在比较宽的频率规模内三角波到正弦波的转化,可用1个由电阻和晶体管组成的折线近似转化网络将三角波转化为正弦波,由2脚输出。而用于操控开关S的信号,即RS触发器的输出,便是方波,经缓冲器由9脚输出。
(2) 5G8038使用电路规划
由5G8038构成的多功用信号发生器如图3所示。
为了进步信号源的带负载才能,可使三角波、正弦波信号经由LM318高速运算扩大器扩大后输出。
经过调理电位器Rp1的方位,既可调理函数发生器的输出振动频率的巨细,又可用来调理输出矩形脉冲波的占空比。
调理电位器Rp2,可调理输出正弦波信号失真度。
调理Rp3,Rp4,可调理信号输出起伏。
图中3个电位器Rp1,Rp2,Rp3选用精细多圈电位器。
为了使振动信号取得最佳的特性,流过5G8038集成电路4脚和5脚的电流不能过大或过小。若电流过大,将使三角波的线性变坏,然后导致正弦波失真度增大;若过小,则电容的漏电流影响变大。流过5G8038集成电路4脚和5脚的最佳电流为1μA-1mA。为此
3、结 语
在本文的规划中运用了5G8038单片函数波形发生器,能够发生精度较高的正弦波、方波、矩形波、三角波、锯齿波等多种信号,并且具有较高的温度安稳性和频率安稳性。特别适用于工控和电子实验室,当输出缓冲电路独立设置多路时,可一起多路输出三种信号,比较简略满意实际需要。
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