ICL8038波形信号发生器.pdf

湖南工业大学

波形信号发生器

姓名唐小军

赵俊达

许涛

2011年3月25日

波形信号发生器设计报告

摘要：

本设计采用ICL8038为波形信号的发生器，用STC89C52单片机为控

制芯片，通过AD8032来控制频率和幅度，并且利用模拟开关CD4051

来切换方波，正弦波和三角波。

关键词：

ICL803852单片机DAC0832模拟开关CD4051

方案比较：

经过我们认真搜索资料，发现我们对波形发生器最为熟悉，这个可以

联系到我们学过的模电、数电、单片机、等重要知识，做起来比较得

心应手，我们决定做波形发生器。

流程图

波形信号发生部分

采用ICL8038信号发生器来产生方波，正弦波和三角波。当调节

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到几百kHz，

频率的大小与外接相应电阻和电容有关，目前广泛应用于仪器仪表之

中。单片集成函数发生

器ICL8038函数发生器的原理框图及管脚排列图分别见图1和图2.

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。

单电源供电时，将引脚11接地，6脚接+VCC，其值为10～30V：可

双电源供电时，引脚11接-VEE，引脚6接+VCC，它们的值为±5～

±15V。频率的可调范围为0.001Hz～300kHz。输出矩形波的占空比

可调范围为2%～98%，上升时间为180ns，下降时间为40ns，输出

三角波的非线性小于0.05%，输出正弦波的失真小于1%。

在图1中，缓冲电路Ⅰ是电压跟随器，缓冲电路Ⅱ是反相器，用于隔

离波形发生电路和负载，以提高负载能力；电压比较器Ⅰ和电压比较

器Ⅱ的阀值电压分别为2/3VCC和1/3VCC，它们的输入电压为电

容C两端的电压uc，它们的输出电压分别控制RS触发器的置位端

和复位端；为得到在比较宽的频率范围内由三角波到正弦波的转换，

内设一个由电阻与晶体管组成的折线近似转换网络（正弦波变换器）

以得到低失真的正弦信号输出;RS触发器状态输出端用来控制电子

模拟开关S，以实现对电容的充放电功能；电流源电流IS1与IS2

的

1.

ILC8038图1.ICL8038函数发生器原理框图

大小可通过外接电阻调节，但IS2必须大于等于IS1，若IS2=IS1，

则触发器的输出为方波，经缓冲电路2输出到管脚9；在IS2=2IS1

的条件下，Uc上升与下降的时间相等，其电压输出为三角波，经缓

冲电路Ⅰ输出到管脚2，并通过三角波变正弦波的变换电路从管脚3

输出正弦波，当IS1﹤IS2﹤2IS1时，UC上升与下降的时间不相等，

管脚2输出锯齿波，管脚9输出矩形波。当通电后，触发器的输出

端Q为低点平时，开关S断开，电流源Is1给电容充电，因充电

电流是恒流，故它两端的电压uc随时间线性上升，当uc达到电源

电压的2/3倍时，电压比较器Ⅰ的输出电压发生跳变，使触发器的

输出端Q由低电平跳为高电平，开关S接通。由于电流源的电流

IS2大于IS1，因放电电流是恒流，所以uc随时间线性下降。当

它下降到电源电压的1/3倍时，电压比较器Ⅱ的输出电压发生跳变，

使触发器的输出端Q