基于ICL8038的正弦波、方波和三角波发生器Proteus仿真设计
基于ICL8038的正弦波、方波和三角波发生器Proteus仿真设计
本文介绍了一种基于ICL8038的多功能信号发生器设计，该发生器能够在20Hz至20kHz的频率范围内产生正弦波、方波和三角波。设计采用了Proteus仿真软件进行电路验证，详细描述了电路的工作原理和关键参数设置，具有很高的实用参考价值。
1. 设计任务与要求
设计、组装、调试信号发生器电路，使它能输出正弦波、方波和三角波（可采用集成芯片ICL8083）；其频率在20Hz-20kHz范围内连续可调；
输出波形包括：
- 正弦波
- 方波
- 三角波
ICL8038的主要特点：
- 在温度变化时具有低的频率漂移，最大不超过50ppm/℃。
- 正弦波输出具有低于1%的失真度。
- 三角波输出具有1%高线性度。
- 频率输出范围为0.01Hz～1MHz，工作变化周期宽。
- 占空比可在2%～98%之间任意调节。
- 输出电平范围宽，从TTL电平至28V。
- 具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输出能力。
- 使用简单，需要的外部条件少。
设计方案利用单片集成函数信号发生器ICL8038、集成振荡器、电位器等外围电路，通过电源控制实现波形输出。
2. 电路工作原理
本设计的函数发生器所产生的波形的峰峰值可以由直流电源来直接控制，比较简单，只需要将直流电源设置为正负6V，即可在误差允许范围内得到Vp-p=10V的方波、Vp-p=6V的三角波以及Vp-p>3V的正弦波。
由ICL8038为核心所组成的函数发生器的主要功能为输出方波、三角波和正弦波等波形。振荡频率范围宽，频率稳定性好。本设计的频率范围是1KHz-10kHz，输出波形的失真小。正弦波失真度＜5%，经过仔细调整后，失真度还可降低到0.5%。三角波的线性度高达0.1%。 矩形波占空比的调节范围很宽，D=1%-99%，由此可获得窄脉冲、宽脉冲或方波。
函数发生器的电路是在Proteus中画出原理电路图并进行的仿真实验。因为设计要求是产生方波、三角波、正弦波，所以ICL8038的4管脚5管脚的外接电阻一定要相等才能产生占空比为50%的矩形波即方波，才可以产生三角波。如果占空比不为50%，产生的波形就为锯齿波。通过计算将4脚5脚的外接电阻都设为4.7KHz，电容设为6380pF~63800pF之间的可变电容器，外接电源为正负6V的直流电源，7脚8脚短接。调节可变电容器的容值就可以产生频率范围为1KHz-10kHz的方波、三角波和正弦波。