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1 5G8038的特性[1]
5G8038性能特点如下:
(1)输出各类波形的频率漂移小于50×10-6Hz/℃;
(2)通过调节外接阻容元件值,很容易改变振荡频率,使工作频率在0.001Hz-300kHz范围内可调节。
(3)输出的波形失真小;
(4)三角波输出线性度可优于0.1%。
(5)矩形脉冲输出占空比调节范围可达1-99%,可获得窄脉冲、方波、宽脉冲输出;
(6)输出脉冲(或方波)电平可从4.2-28V;
(7)外围电路简单(外接元件较少),引出线比较灵活、适用性强。
5G8038是上海元件五厂生产的,而国外生产的同类产品ICL8038的性能特点要优于以互换使用。5G8038引脚排列如图1所示。
集成电路5G8038管脚说明:
1:正弦波失真调节端;
2:正弦波输出端;
3:三角波/锯齿波输出端;
4:恒流源调节(4脚和5脚外接电阻,以实现占空比的调节);
5:恒流源调节(外接电阻端);
6:正电源;
7:基准源输出;
8:调频控制输入端;
9:方波/矩形波输出端(集电极开路输出);
10:外接电容C;
11:负电源或接地端;
12:正弦波失真调节;
13:空置端;
14:空置端。
2 5G8038的典型应用--构成多功能信号发生器
(1)5G8038多功能函数发生器的内部结构[2]和工作原理如图2所示。
由5G8038构成的函数发生器原理框图可知:他由1个恒流充放电振荡电路和1个正弦波变换器组成,恒流充放电振荡电路产生方波和三角波,三角波经正弦波变换器输出正弦波。图中2个比较器C1,C2组成1个参考电压分别设置在2/3Vcc和1/3Vcc上的窗口比较强。2个比较器的输出分别控制RS触发器的置位端和复位端。2个恒流源I1,I2担任对定时电容C的充放电,而充电和放电的转换则为RS触发器的输出通过电子开关S的通或断来进行控制。当电子开关S断开时,电路对外接电容C充电,当电子开关S接通时,电容C放电,所以,若电路参数设计恰当,可在电容C上产生良好的三角波,经缓冲器由3脚输出。为了得到在比较宽的频率范围内三角波到正弦波的转换,可用1个由电阻和晶体管组成的折线近似转换网络将三角波转换为正弦波,由2脚输出。而用于控制开关S的信号,即RS触发器的输出,就是方波,经缓冲器由9脚输出。
(2) 5G8038应用电路设计 |
由5G8038构成的多功能信号发生器如图3所示。
为了提高信号源的带负载能力,可使三角波、正弦波信号经由LM318高速运算放大器放大后输出。
通过调节电位器Rp1的位置,既可调节函数发生器的输出振荡频率的大小,又可用来调节输出矩形脉冲波的占空比。
调节电位器Rp2,可调节输出正弦波信号失真度。
调节Rp3,Rp4,可调节信号输出幅度。
图中3个电位器Rp1,Rp2,Rp3采用精密多圈电位器。
为了使振荡信号获得最佳的特性,流过5G8038集成电路4脚和5脚的电流不能过大或过小。若电流过大,将使三角波的线性变坏,从而导致正弦波失真度增大;若过小,则电容的漏电流影响变大。流过5G8038集成电路4脚和5脚的最佳电流为1μA-1mA。为此
3 结 语
在本文的设计中使用了5G8038单片函数波形发生器,可以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,而且具有较高的温度稳定性和频率稳定性。特别适用于工控和电子实验室,当输出缓冲电路独立设置多路时,可同时多路输出三种信号,比较容易满足实际需要。
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