摘 要
函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器,集成函数波形发生器一般都采用ICL8038或5G8038,而它们只能产生300kHz以下的中低频正弦波、矩形波和三角波,且频率与占空比不能单独调节,从而给使用带来很大不便。本文介绍由LM324和稳压管组成的函数波形发生器,该电路能够产生正弦波、方波和三角波信号,频率能扩展至0.0lHz一1MHz。 关键词: 函数波形发生器;LM324;电位器;稳压管;二极管;
第一部分:系统需求分析
一、概论煤炭水分
信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)
树脂粘土、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
本设计要求实现一个信号发生器,能够产生正弦波,三角波和方波;信号源的输出可以是电压型或电流型。
二、技术指标
1、频率范围1Hz~10MHz;
2、频率可调——每次小于10HZ;
3、幅度范围2mV~10V;
4、稳定度小于0.001;
5、波形失真度小于3%。
三、要求
1、产生正弦波,方波,三角波;
2、频率可调;
自动钎焊设备3、幅度可调。
第二部分:方案设计与论证
函数信号发生器的实现方法通常有以下几种:半轴螺栓
(1)用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试。
(2)可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功能较少,
精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。
(3)利用单片集成芯片的函数发生器:它能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试。鉴于此,美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038,它克服了(2)中芯片的缺点,可以达到更高的技术指标,是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好,因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上,MAX038都是优选的器件。
(4)利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。
函数信号产生方案
对于函数信号产生电路,一般有多种实现方案,如模拟电路实现方案、数字电路实现方案(如DDS方式)、模数结合的实现方案等。
数字电路的实现方案:一般可事先在存储器里存储好函数信号波形,再用D/A转换器进行
逐点恢复。这种方案的波形精度主要取决于函数信号波形的存储点数、D/A转换器的转换速度、以及整个电路的时序处理等。其信号频率的高低,是通过改变D/A转换器输入数字量的速率来实现的。
模拟电路的实现方案:是指全部采用模拟电路的方式,以实现信号产生电路的所有功能,本实验的函数信号产生电路采用全模拟电路的实现方案。
pmoled对于波形产生电路的模拟电路的实现方案,也有几种电路方式可供选择。本实验选用最常用的,线路比较简单的电路加以分析。如用正弦波发生器产生正弦波信号,然后用过零比较器产生方波,再经过积分电路产生三角波,其电路框图如图2-1所示。
图2-1模拟电路实现方案框图
第三部分:电路设计与参数选择
RC桥式正弦振荡电路:RC桥式正弦振荡电路如图2-2所示。其中R1、C1和R2、C2为串、并联选频网络,接于运算放大器的输出与同相输入端之间,构成正反馈,以产生正弦自激振荡。R3、RW及R4组成负反馈网络,调节RW可改变负反馈的反馈系数,从而调节放大电路的电压增益,使电压增益满足振荡的幅度条件。
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图2-2 RC桥式正弦振荡电路