电子技术课程设计题目：多功能信号发生器院系：xxxxxxxxx专业：xxxxxxxxxx班级：xxxxxxxxxxxxxx学号：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx姓名: xxxxxxxxxxx指导老师：xxxxxxxxxx日期：2012年12月21日目录一.课程设计的目的...............................................................................二.课程设计任务书...............................................................................三.时间进度安排....................................................................................1. 方案选择及电路工作原理...........................................................2. 单元电路设计计算、电路图及软件仿真........................................3. 安装、调试并解决遇到的问题.......................................................4. 电路性能指标测试............................................................................5. 写出课程设计报告书........................................................................四.总体方案............................................................................................五.电路设计............................................................................................1.8038原理和LM318的原理..............................................................2.性能、特点及引脚............................................................................3.电路设计的原理.............................................................................4.振动频率及参数计算........................................................................六.电路调试............................................................................................七.收获和体会.......................................................................................一课程设计的目的通过对多功能信号发生器的电路设计，掌握信号发生器的设计方法和测试技术，了解了8038的工作原理和应用，其内部组成原理，用模拟器件模拟电路，对电路的焊接、检测，从中发现问题并解决问题，提高自己对所学的模电、数电、电路等知识的理解以及综合应用，得以在实际操作当中灵活应用，设计并制作信号发生器能够提高自己的动手能力，积累一定的操作经验。
在对电路焊接的途中，对一些问题的解决能够提高自己操作能力。
整个信号发生器的制作过程是对自己学习的一个综合测试和巩固，由于课本上的只是太多，平时可见的学习并不能很好地理解和应用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，对于其在电路中的使用有了更多的认识。
平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完设计，哪些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件印象深刻。
学会了安装和调试分力元件与集成电路组成的多级电子电路小系统，对我们来说，信号发生器的设计是我们掌握并巩固所学的知识，提高自己动手能力的一个重要的途径，同时也有利于我们今后的发展，让自己了解的更多。
二、课程设计任务书系：xxxx专业：xxxx三、时间进度安排时间进度安排（第10周~第15周）（1）、方案选择及电路工作原理（第10周）（2）、单元电路设计计算、电路图及软件仿真（第11周）（3）、安装、调试并解决遇到的问题（第12、13周）（4）、电路性能指标测试（第14周）（5）、写出课程设计报告书（第15周）四、总体方案由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。
这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真度较小。
但是对于三角波的产生则有一定的麻烦，因为要有1000倍的频率覆盖系数，显然对于1000倍的频率变化会有积分时间dt的1000倍变化从而导致输出电压振幅的1000倍变化。
而这是电路所不希望的。
幅度稳定性难以达到要求。
而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。
多功能信号发生器已被制作成专用集成电路，该集成电路使用方便，调试简单，性能稳定，它不仅能产生正玄波，同时还能产生三角波和方波.5G8038就是其中一种。
它只需要外接很少的几只元件就能实现一个多种波形输出的信号发生器。
该器件产生频率的温度漂移小于50×10-6/℃；正弦波输出失真度小于1%；输出频率范围在0.01HZ~300KHZ;方波输出电压幅度为零到外接电源电压。
综合考虑以上情况，我决定采用第二种方案，不仅可以很好的产生波形，还能提高自己的动手能力，提高自己对所学知识的灵活应用。
而且第二种有点还是比较明显的：（1）线性良好、稳定性好；（2）频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便的连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；（3）不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；（4）三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其它波形。
五电路设计（1）8038的原理ICL8038 是单片集成函数信号发生器，其内部框图如右图所示。
它由恒流源I1和 I2、电压比较器A和B、触发器、缓冲期和三角波变正弦波电路等组成。
ICL8038内部框图外接电容C由两个恒流源充电和放电，振荡电容C由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。
恒流源2的工作状态是由恒流源1对电容器C连续充电，增加电容电压，从而改变比较器的输入电平，比较器的状态改变，带动触发器翻转来连续控制的。
当触发器的状态使恒流源2处于关闭状态，电容电压达到比较器1输入电压规定值的2/3倍时，比较器1状态改变，使触发器工作状态发生翻转，将模拟开关K由B点接到A点。
由于恒流源2的工作电流值为2I，是恒流源1的2倍，电容器处于放电状态，在单位时间内电容器端电压将线性下降，当电容电压下降到比较器2的输入电压规定值的1/3倍时，比较器2状态改变，使触发器又翻转回到原来的状态，这样周期性的循环，完成振荡过程。
脚1、12（Sine Wave Adjust）：正弦波失真度调节；脚2（Sine Wave Out）：正弦波输出；脚3（Triangle Out）：三角波输出；脚4、5（Duty Cycle Frequency）：方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节；脚6（V+）：正电源±10V～±18V；脚7（FM Bias）：内部频率调节偏置电压输入；脚8(FM Sweep)：外部扫描频率电压输入；脚9（Square Wave Out）：方波输出，为开路结构；脚10（Timing Capacitor）：外接振荡电容；脚11（V－ or GND）：负电原或地；脚13、14（NC）：空脚。
运算放大器LM318的原理框图如下所示，（2）、性能特点及引脚LM318的引脚排布LM318原理LM318是一个精密、高速度、高增益,专门设计用于高转换速率和宽的带宽应用程序。
不像许多宽带放大器、LM318是单位增益稳定,因为它有内部电路频率补偿。
然而,外部组件可以添加补偿,实现最佳的性能。
当用于反相应用程序、前馈补偿可以用来实现转换速度超过150V /µs和几乎两倍的带宽。
对于更大的稳定性,使用过度补偿与放大器是可能的,如果不需要最大带宽。
一般而言,通过添加一个电容器可以减少沉降时间为0.1%,低于1µs误差范围。
典型的应用程序的LM318包括A / D转换器、快速积分器、振荡器、有源滤波器电路、采样和持有,或通用放大器。
特性*单位增益稳定(内部频率补偿)*4mv典型输入偏移电压（3）、电路设计（4）、振动频率及参数设计振荡频率计算：调节5G8038输出频率的方法有两种，一是改变电阻的大小；另一种是控制电压的大小。
在该电路中，5G8038的8脚与7脚相连，其振荡频率由下式决定：f=0.6/R1C[1+R2/(2R1-R2)]，矩形波的占空比为：D=(1-R2/2R1)*100%。
当R1=R2=R时，9脚输出对称的方波，3脚输出三角波，2脚输出正弦波。
这时输出信号频率为：0.3/RC，为了保证流过4脚和5脚的电流相等，产生良好的正弦波和三角波，一般将4、5脚短路，然后经一只公用电阻R接到正电源Vcc上，此时振荡频率为：f=0.15/RC，可见，改变电阻R的大小，即可调节函数发生器的输出频率。
电路参数设计：为了使振荡信号获得最佳的特性，流过5G8038集成电路的4脚和5脚的电流不能过大或过小。
若电流过大，会使三角波的线性变坏，从而会导致正弦波失真度增大；若过小则电容的漏电流影响变大。
最佳的电流为1µA～1mA。
电阻R满足下列关系：R=V cc/10I,若选择V cc=12V，则电阻R最佳的变化范围为1.2kΩ～1200kΩ。
因为f=0.15/RC，取C1=4700Pf,当f max=20KHz时,R min=0.15/f max C1=1.59(kΩ),取R min=R1=1.5kΩ。
现选择一电位器R P1与R1相串联，取R P1=56 kΩ。
