§6-5 函数信号发生器

1. §6-5 函数信号发生器 • 学习要点： • 方波/矩形波发生器结构及相关参数计算 • 了解集成函数信号发生器8038的使用

2. 函数信号发生器 6-5-1 方波/矩形波信号发生器 6-5-2 三角波/锯齿波信号发生器 6-5-3 集成函数信号发生器 退出

3. ——既能产生正弦波又能产生三角波、方波等非正弦输出信——既能产生正弦波又能产生三角波、方波等非正弦输出信 号的电路 6-5-1 方波/矩形波信号发生器 1．方波信号发生器

4. 运放构成电压比较器的输出电压有两种情况——运放构成电压比较器的输出电压有两种情况—— u0＝ up＝un时，输出电平翻转，并且注意到 up＝ 输出为方波——因C充、放电常数均为RC，故T1＝T2， 周期： T＝T1＋T2＝2RCln(1＋2 ) 频率： f0＝ 占空比：D＝T1/T＝50%

5. 2. 矩形波信号发生器 工作原理——与上例基本相同。只是电容C充电时常数为： (RP1+R)C；电容C放电时常数为(RP2+R)C； 于是形成占空比γ可调的矩形波输出信号发生器

6. 1) 当RP1<RP2时，占空比D＝T1/T<50%，波形见下图a； 2)当RP1＝RP2 时，占空比D＝T1/T＝50%，波形见下图b； 3) 当RP1>RP2时，占空比D＝T1/T>50%，波形见下图c。

7. 其中： T1＝(R＋RP1)Cln(1＋2 ) T2＝(R＋RP2)Cln(1＋2 ) 输出矩形波的周期： T＝T1＋T2＝(2R＋RP)Cln(1＋2 ) 6-5-2 三角波/锯齿波信号发生器 1. 三角波信号发生器

8. 电路构成——1）过零电压比较器：A1及R1～R4、VDZ构成；电路构成——1）过零电压比较器：A1及R1～R4、VDZ构成； 2）积分器：A2及R、C、R5构成。 工作原理——电路刚接通电源时(设t＝0时刻)，比较器的输出电 压uo1可能是＋UZ也可能是－UZ，任意假设一种情 况，并不会影响讨论结果。 假设:在t＝0时，uo1＝＋UZ，且uC(0)＝0。 1）uo1＝＋UZ 时→→uo↓→ 当 →uP1＝0→uo1由＋UZ翻转为 －UZ。 2）uo1＝－UZ→ ↑→uo↑→ 时→uP1＝0→uo1由－UZ翻为＋UZ。 如此循环下去，就在输出端产生了三角波电压，如下图所示。

9. 三角波的周期与频率—— T＝4RC

10. 2.锯齿波信号发生器 工作原理——与三角波发生器基本相同，只是 1）当uo1＝＋UZ时， VD1导通、VD2截止； 2）而当uo1＝－UZ时，VD2导通、VD1截止； 于是调节RP1、RP2可形成上升斜边与下降斜边不相 等的三角波（即锯齿波）

11. 6-5-3 集成函数信号发生器 ——国产5G8038单片函数波形发生器，可产生精度较高的正 弦波、方波、矩形波、三角波、锯齿波等多种信号。 1.5G8038管脚排列与功能（内部电路如下图ICL8038做参考）

13. 管脚功能——1）6、11脚：接＋10V、－10V直流电压源管脚功能——1）6、11脚：接＋10V、－10V直流电压源 (＋VCC、－VEE)； 2）2脚：正弦波输出端； 3）3脚：三角波和锯齿波输出端； 4）9脚：方波和矩形波输出端，并且9脚需要通 过外接一只电阻R连接正电源＋VCC，R叫做 上拉电阻； 5）1、12脚：正弦波失真度调节端，通过改变 外接电位器可以改善正弦波的失真度； 6）4、5脚：接电位器，调整三角波／锯齿波的 上升与下降时间； 7）8、7脚：频率调节电压输入端和输出端，一 般可将此二脚直接相联，并通过外接电位器 调节输出信号的频率； 8）13、14脚：空置端。

14. 2. 应用电路 　 由5G8038构成的函数信号发生器电路如图所示。

15. 课后小结——见黑板 复习及提问：1.石英晶体的特性? 2.石英晶体振荡器与普通振荡器相比其优点 为何? 思考题： 1.什么叫做函数信号发生器？ 2.方波与矩形波的区别是什么？ 3.典型的集成函数信号发生器的型号是什么？它可以产生哪些波形输出？ 作业题：P108 3、4、5、6 预习：完成本章小结