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函数信号发生器的安装与测试 一、实验目的 1．了解单片多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点 2．进一步掌握波形参数的测试方法 二、实验设备与器件 1．±12V直流电源 2．双踪示波器 3． 直流电压表 4． ICL8038 晶体三极管3DG12×1(9013) 电位器、电阻器、电容器等 三、实验预习要求 1．翻阅有关ICL8038的资料，熟悉管脚的排列及其功能。 2．如果改变了方波的占空比，试问此时三角波和正弦波输出端将会变成怎样的一个波形？ 四、实验原理 1．ICL8038是单片集成函数信号发生器，其内部框图如图13－1所示。它由恒流源I1和I2、电压比较器A和B、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。  图13－1 ICL8038原理框图 外接电容C由两个恒流源充电和放电，电压比较器A、B 的阈值分别为电源电压（指UCC＋UEE）的2/3和1/3。恒流源I1和I2的大小可通过外接电阻调节，但必须I2＞I1。当触发器的输出为低电平时，恒流源I2断开，恒流源I1给 C充电，它的两端电压uC随时间线性上升，当uC达到电源电压的2/3时，电压比较器A的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变为高电平，恒流源I2接通，由于I2＞I1（设I2＝2I1），恒流源I2将电流2I1加到C上反充电，相当于C由一个净电流I放电，C 两端的电压uC 又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时，电压比较器B的输出电压发生跳变，使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平，恒流源I2断开，I1再给 C充电，…如此周而复始，产生振荡。若调整电路，使I2＝2I1，则触发器输出为方波，经反相缓冲器由管脚⑨输出方波信号。C上的电压uC，上升与下降时间相等，为三角波，经电压跟随器从管脚③输出三角波信号。将三角波变成正弦波是经过一个非线性的变换网络（正弦波变换器）而得以实现，在这个非线性网络中，当三角波电位向两端顶点摆动时，网络提供的交流通路阻抗会减小，这样就使三角波的两端变为平滑的正弦波，从管脚②输出。 1、 ICL8038管脚功能图  图13－2 ICL8038管脚图  2、实验电路如图13－3所示  图13－3 ICL8038实验电路图 五、实验内容 1．按图13－3所示的电路图组装电路，取C＝0.01μf，W1、W2、W3、W4均置中间位置。 2．调整电路，使其处于振荡，产生方波，通过调整电位器W2， 使方波的占空比达到50％。 3．保持方波的占空比为50％不变，用示波器观测8038 正弦波输出端的波形，反复调整W3，W4，使正弦波不产生明显的失真。 4. 调节电位器W1，使输出信号从小到大变化，记录管脚8的电位及测量输出正弦波的频率，列表记录之。 5．改变外接电容C的值（取C＝0.1和1000P）， 观测三种输出波形，并与C＝0.01μf时测得的波形作比较，有何结论？ 6．改变电位器W2的值，观测三种输出波形，有何结论？ 7．如有失真度测试仪，则测出C分别为0.1μf，0.01μf和1000P时的正弦波失真系数r值（一般要求该值小于3％）。 六、思考题 如果幅值要连续可调？如何实现？ 七、实验报告要求 1．分别画出C＝0.1μf，C＝0.01μf，1000P时所观测到的方波，三角波和正弦波的波形图，从中得出什么结论。 2．列表整理C取不同值时三种波形的频率和幅值。 3．组装、调整函数信号发生器的心得、体会。 |
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