icl8038信號(hào)發(fā)生器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目：基于icl8038信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院：理學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)：光信息科學(xué)與技術(shù)</p><p><b>　　目錄</b></p><

2、p><b>　　技術(shù)指標(biāo)3</b></p><p>　　設(shè)計(jì)方案及其比較3</p><p><b>　　方案一3</b></p><p><b>　　方案二3</b></p><p><b>　　方案三3</b></p>&l

3、t;p><b>　　方案比較4</b></p><p><b>　　實(shí)現(xiàn)方案4</b></p><p>　　調(diào)試過程及其結(jié)論8</p><p><b>　　心得體會(huì)9</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)10</b></p&g

4、t;<p>　　課程設(shè)計(jì)成績(jī)鑒定表11</p><p>　　基于icl8038信號(hào)發(fā)生器任務(wù)書</p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試信號(hào)發(fā)生器電路，使它能輸出正弦波、方波和三角波；其頻率在20-20kHz范圍內(nèi)可調(diào)；輸出電壓：方波Up-p≤4V，三角波Up-p=6V，正弦波Up-p=

5、1V。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案及其比較</b></p><p><b>　　2.1方案一</b></p><p>　　采用傳統(tǒng)的直接頻率合成器。這種方法能實(shí)現(xiàn)快速頻率變換，具有低相位噪聲以及所有方法中最高的工作頻率。但由于采用大量的倍頻、分頻、混頻和濾波環(huán)節(jié)，導(dǎo)致直接頻率合成器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、成本高，而

6、且容易產(chǎn)生過多的雜散分量，難以達(dá)到較高的頻譜純度。其電路圖如下：</p><p><b>　　2.2方案二</b></p><p>　　采用5g8038芯片，8038可同時(shí)產(chǎn)生正弦波、方波和三角波。改變8038的調(diào)制電壓，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)節(jié)，其振蕩范圍為0.001Hz～300KHz。</p><p><b>　　2.3方案三</b

7、></p><p>　　采用icl8038芯片，icl8038是一個(gè)能夠輸出三種波形的精密型集成電路，只需要調(diào)整外部的相關(guān)電容，電阻值就可以產(chǎn)生方波，三角波，正弦波低失真的脈沖信號(hào)。在外界溫度變化時(shí)產(chǎn)生低的頻率漂移，工作變化周期寬，占空比可調(diào)，具有較高的電平輸出范圍，容易使用的特點(diǎn)。具有電源電壓范圍寬，穩(wěn)定度高，精度高等特點(diǎn)。只需調(diào)節(jié)外部阻容值達(dá)到改變振蕩頻率的目的。其電路圖如下：</p>&

8、lt;p><b>　　2.4方案比較</b></p><p>　　經(jīng)過查看相關(guān)資料并與小組討論后，決定選著三種方案。這個(gè)方案的調(diào)幅，調(diào)頻和失真，比第一種方案要好得多，其靈敏度也要好。與第二種方案相差不大，但是由于條件有限，沒有5g8038的芯片。ICL8038是屬于高度集成的芯片，相對(duì)來說更加容易出功能。這個(gè)方案相對(duì)容易點(diǎn)，對(duì)于我們第一次做可能設(shè)計(jì)的成功性也有很重要的意義。</p

9、><p><b>　　實(shí)現(xiàn)方案</b></p><p>　　采用icl8038芯片作為實(shí)現(xiàn)方案。</p><p>　　3.1 Icl8038簡(jiǎn)介：</p><p>　　電源的電壓范圍寬，采用單電源供電時(shí)，V+~GND的電壓范圍是+10~30V；采用雙電源是，V+~V-的電壓可在正負(fù)5~正負(fù)15V范圍內(nèi)選取，電源電流約為15

10、mA。</p><p>　　振蕩頻率范圍寬，頻率穩(wěn)定性好。頻率范圍是0.001Hz~~300kHz。</p><p>　　輸出波形的失真小。正弦失真度＜5%，三角的失真度為0.1%。</p><p>　　矩形波占空比調(diào)節(jié)范圍很寬（1%~99%），可獲得窄脈沖、方波、寬脈沖輸出。</p><p>　　輸出特性。正弦波；幅度約為V+/5，輸出抗阻

11、是1KΩ。矩形波（含方波）；集電極開路輸出，幅度接近于V+，三角波（含鋸齒波）；幅度為V+/3,輸出阻抗為200Ω.調(diào)頻輸入；范圍是10kHz，線性度為0.5%。</p><p>　　外圍電路簡(jiǎn)單。通過調(diào)節(jié)外部阻容元件值，很容易改變振蕩頻率。</p><p><b>　　其芯片結(jié)構(gòu)圖如下：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)框圖

12、</b></p><p>　　3.3相關(guān)元件參數(shù)計(jì)算公式</p><p>　　其中t1為電容充電時(shí)間，t2為電容放電時(shí)間</p><p>　　三角函數(shù)信號(hào)在電容充電時(shí)，電容電壓上升到比較器規(guī)定輸入電壓的1／3 倍，分得的時(shí)間為</p><p>　　在電容放電時(shí)，電壓降到比較器輸入電壓的1／3 時(shí)，分得的時(shí)間為</p>

13、<p><b>　　3.4 元件清單</b></p><p>　　Icl8038芯片一個(gè)，晶體三極管3DG12(9013)一個(gè)，可調(diào)電阻（100K兩個(gè)，10k一個(gè)，1k一個(gè)），電阻（20k一個(gè)，10k兩個(gè)，6.8k一個(gè)，4.7k三個(gè)，1k一個(gè)），電容（200uf一個(gè)，0.1uf兩個(gè)，0.01uf一個(gè)，1000pf一個(gè)）</p><p>　　3.5電路圖如

14、下所示：</p><p>　　3.6實(shí)物圖如下所示：</p><p><b>　　調(diào)試過程及其結(jié)論</b></p><p><b>　　4.1方波的產(chǎn)生</b></p><p>　　將直流源接到產(chǎn)生方波的線路上面，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)電阻器，使其產(chǎn)生方波，其結(jié)果如下圖所示：</p><

15、p><b>　　4.2正弦波的產(chǎn)生</b></p><p>　　將直流源連接到能夠產(chǎn)生正弦波的電路上面并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其穩(wěn)定，其結(jié)果去下圖所示：</p><p>　　4.3 三角波的產(chǎn)生</p><p>　　將直流源連接到三角波產(chǎn)生的電路上面并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，產(chǎn)生的結(jié)果如下圖所示：</p><p><b&g

16、t;　　4.4 結(jié)論</b></p><p>　　Icl8038能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的低失真的正弦波，方波，三角波。</p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　這是我們上大學(xué)以來的第一次課程設(shè)計(jì)，剛剛拿到這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候內(nèi)心感覺到十分的忐忑，大腦里面對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有任何概念，后來經(jīng)過在網(wǎng)上查閱大量的相關(guān)資料以及翻閱一些相

17、關(guān)書籍才了解到一些知識(shí)，并且發(fā)現(xiàn)我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不是很難，而且由于是使用芯片做實(shí)驗(yàn)的，icl8038本來不需要任何外部電路就能夠產(chǎn)生三種波形，我們一直很忐忑的心這才放下來，然后我們開始整理思路準(zhǔn)備我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。方案我們?nèi)齻€(gè)人每個(gè)人都準(zhǔn)備了三個(gè)，最后根據(jù)我們的條件通過商議采用了一個(gè)統(tǒng)一的方案。有時(shí)候往往理論與實(shí)際相差很大，我們的電路圖連接的很完美，但是有時(shí)候往往一個(gè)小小的失誤就會(huì)導(dǎo)致致命的錯(cuò)誤，由于第一次我們?cè)诮油獠侩娫磿r(shí)沒有注意正負(fù)極的

18、問題導(dǎo)致芯片不出意外的燒毀了，半天的努力就這樣付之東流了。然后我們調(diào)整好心情，總結(jié)失敗經(jīng)驗(yàn)，在每一個(gè)細(xì)節(jié)都很注意，終于達(dá)到了預(yù)期的效果，產(chǎn)生了三種波形。我們最終成功了。</p><p>　　經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)深深認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作與內(nèi)部分工的重要性，有凝聚力的團(tuán)隊(duì)以及合理的內(nèi)部分工會(huì)起到事半功倍的效果。課程設(shè)計(jì)不僅加強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力，而且還讓我們對(duì)這方面的知識(shí)理解的更加透徹。跟重要的是我們同學(xué)之間的感情更加深厚了。