1 5G8038的特性[1]
5G8038性能特點如下:
(1)輸出各類波形的頻率漂移小于50×10-6Hz/℃;
(2)通過調節外接阻容元件值,很容易改變振蕩頻率,使工作頻率在0.001Hz-300kHz范圍內可調節。
(3)輸出的波形失真小;
(4)三角波輸出線性度可優于0.1%。
(5)矩形脈沖輸出占空比調節范圍可達1-99%,可獲得窄脈沖、方波、寬脈沖輸出;
(6)輸出脈沖(或方波)電平可從4.2-28V;
(7)外圍電路簡單(外接元件較少),引出線比較靈活、適用性強。
5G8038是上海元件五廠生產的,而國外生產的同類產品ICL8038的性能特點要優于以互換使用。5G8038引腳排列如圖1所示。
集成電路5G8038管腳說明:
1:正弦波失真調節端;
2:正弦波輸出端;
3:三角波/鋸齒波輸出端;
4:恒流源調節(4腳和5腳外接電阻,以實現占空比的調節);
5:恒流源調節(外接電阻端);
6:正電源;
7:基準源輸出;
8:調頻控制輸入端;
9:方波/矩形波輸出端(集電極開路輸出);
10:外接電容C;
11:負電源或接地端;
12:正弦波失真調節;
13:空置端;
14:空置端。
2 5G8038的典型應用--構成多功能信號發生器
(1)5G8038多功能函數發生器的內部結構[2]和工作原理如圖2所示。
由5G8038構成的函數發生器原理框圖可知:他由1個恒流充放電振蕩電路和1個正弦波變換器組成,恒流充放電振蕩電路產生方波和三角波,三角波經正弦波變換器輸出正弦波。圖中2個比較器C1,C2組成1個參考電壓分別設置在2/3Vcc和1/3Vcc上的窗口比較強。2個比較器的輸出分別控制RS觸發器的置位端和復位端。2個恒流源I1,I2擔任對定時電容C的充放電,而充電和放電的轉換則為RS觸發器的輸出通過電子開關S的通或斷來進行控制。當電子開關S斷開時,電路對外接電容C充電,當電子開關S接通時,電容C放電,所以,若電路參數設計恰當,可在電容C上產生良好的三角波,經緩沖器由3腳輸出。為了得到在比較寬的頻率范圍內三角波到正弦波的轉換,可用1個由電阻和晶體管組成的折線近似轉換網絡將三角波轉換為正弦波,由2腳輸出。而用于控制開關S的信號,即RS觸發器的輸出,就是方波,經緩沖器由9腳輸出。
(2) 5G8038應用電路設計 |
由5G8038構成的多功能信號發生器如圖3所示。
為了提高信號源的帶負載能力,可使三角波、正弦波信號經由LM318高速運算放大器放大后輸出。
通過調節電位器Rp1的位置,既可調節函數發生器的輸出振蕩頻率的大小,又可用來調節輸出矩形脈沖波的占空比。
調節電位器Rp2,可調節輸出正弦波信號失真度。
調節Rp3,Rp4,可調節信號輸出幅度。
圖中3個電位器Rp1,Rp2,Rp3采用精密多圈電位器。
為了使振蕩信號獲得的特性,流過5G8038集成電路4腳和5腳的電流不能過大或過小。若電流過大,將使三角波的線性變壞,從而導致正弦波失真度增大;若過小,則電容的漏電流影響變大。流過5G8038集成電路4腳和5腳的電流為1μA-1mA。為此
3 結 語
在本文的設計中使用了5G8038單片函數波形發生器,可以產生精度較高的正弦波、方波、矩形波、三角波、鋸齒波等多種信號,而且具有較高的溫度穩定性和頻率穩定性。特別適用于工控和電子實驗室,當輸出緩沖電路獨立設置多路時,可同時多路輸出三種信號,比較容易滿足實際需要。