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函数信号发生器的原理图及设计

函数信号发生器的原理图及设计

  序言:

  随着大规模集成电路的迅速发展,函数发生器的应用也逐渐广泛起来。函数信号发生器(函数信号发生器的使用)是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器,一般可以分为模拟与数字信号发生器两种。目前,国内生产的多功能函数信号发生器大多是基于5G8038芯片的,其功能与国外的ICL8038芯片功能相同。它的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数值进行调节,为快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。那么,函数信号发生器的原理图的设计方案是什么呢?本文基于ICL8038芯片简单介绍了函数信号发生器的几个核心电路原理图。

  下图所示为函数信号发生器核心电路原理图(函数信号发生器设计),


函数信号发生器核心电路原理图
 

  函数信号发生器显示电路方案

  ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。它包含3 1/2位数字A/D转换器,可直接驱动LED数码管,内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。这里我们介绍一种它的典型应用电路--数字电压表的制作。其电路如图。

 


LED显示电路
 

  函数信号发生器稳压电源部分电路

  由于本系统复杂,涉及到很多电路、集成芯片多,又各自所需电压不同,为了符合每一部分的电压需要。我们必须把电压分别转换,我们通过7812、7912分别产生正负12V电压给AD620与AD811供电,用7805产生正5V电压。根据题目要求我们设计的稳压电源电路图如图所示:

 


稳压电源电路图
 

  函数信号发生器电流峰值保护电路

  电流峰值保护电路,功率板上的输出电流通过电流互感器后,以电压形式表现电流大小的信号通过信号放大器后,就会立即关断输出,起到迅速保护作用。如图所示。


电流峰值保护电路
 

  函数信号发生器蜂鸣报警电路

  本电路设计的是峰鸣报警电路.当来自检测到高于设定电压时,控制口PC1为高电平时,系统发出报警。如图所示。


蜂鸣报警电路
 

  函数信号发生器熔丝熔断指示电路

  如下图所示,当熔丝FU熔断后,220V交流电通过用电器加至报警器上,氖泡两金属片间发生放电闪光于是在陶瓷压电片HA上产生连续报警声。


熔丝熔断指示电路
 

  一台功能较强的函数波形发生器,还有扫频、VCG、TTL、TRIG、GATE及频率计等功能,其设计方式在此也顺便一提:

  1.扫频:一般分成线性(Lin)及对数(Log)扫频;

  2. VCG:即一般的FM,输入一音频信号,即可与信号源本身的信号产生频率调制;

  上述两项设计方式,第1项要先产生锯齿波及对数波信号,并与第2项的输入信号经过多路器(Multiplexer)选择,然后再经过电压对电流转换电路,同步地去加到图二中的I1、I2上;

  3. TTL同步输出:将方波经三极管电路转成0(Low)、5V(High)的TTL信号即可。

  但注意这样的TTL信号须再经过缓冲门(buffer)后才能输出,以增加扇出数(Fan Out),通常有时还并联几个buffer。而TTL INV则只要加个NOT Gate即可;

  4. TRIG功能:类似One Shot功能,输入一个TTL信号,则可让信号源产生一个周期的信号输出,设计方式是在没信号输入时,将图二的SWI接地即可;

  5. Gate功能:即输入一个TTL信号,让信号源在输入为Hi时,产生波形输出,直到输入为LOW时,图二SWI接地而关掉信号源输出;

  6.频率计:除市场上简易的刻度盘显示之外,无论是LED数码管或LCD液晶显示频率,其与频率计电路是重叠的,方块图如下:


频率计电路方块图
 

  总结

函数信号发生器是一种给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数的装置。本文主要介绍了一种基于ICL8038控制的函数信号发生器的原理图的基本知识。如果您还想了解更多有关有关函数信号发生器的原理图的信息,测试测量http://www.pc17.com.cn

 

 

 

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