1,正弦波线性调节 2,正弦波输出 3,三角波输出 4,恒流源调节 5,恒流源调节 6,正电源 7,基准源输出 8,调频控制输入端 9方波输出(集电极开路输出) 10,外接电容端 11,外接负电源 12,正弦波线性调节 13,空脚 14,空脚源输出 8,调频控制输入端 9方波输出(集电极开路输出) 10,外接电容端 11,外接负电源 12,正弦波线性调节 13,空脚 14,空脚
LM318引脚排列:
(3)电路设计,要说明原理
根据多功能信号发生器的工作原理,以及LM318的放大功能,电路图可以设计为如下图:
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(4)振动频率及参数计算
恒流充放电震荡电路输出方波震荡频率由下式决定: fo=1/T=I1/UHC(1-I1/I2).
其中UH是窗口电压的上下限门槛电压之差。
UH=1/2Vcc时,若取I2=2I1,则函数发生典型的方波、三角波、正弦波。其频率为:fo=3I/2VccC。
Vcc=12V。 C1=4700pF, C2=0.15μF。
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4脚和5脚的最佳电流为1μA~1mA。
电阻R满足
。
若选择Vcc=12V,电阻R的最佳变化范围为1.2kΩ~1200kΩ。因为f=0.15/RC。C1=4700pF. 当fmax=20kHz时,Rmin=0.15/fmaxC1=1.59kΩ,取Rmin=R1=1.5kΩ。
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选择一电位器Rp1=56kΩ与R相串联,当电位器Rp1+R1最大时,震荡频率fmin=0.15/(Rp1+R1)C=555(Hz)。为此再增加一个震荡电容
若C2=0.15μF,当调节RP1=0时,f=666Hz。所以转换器开关接入不同电容时,可调节电位器RP1, 输出震荡频率为17Hz~666Hz和555Hz~21kHz。
为了提高带负载能力,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。调节3PR、4PR,可调节信号输出幅度。图中电位器421PPPRRR、、采用精密多圈电位器
六 、电路调试
首先调节电位器RP1,检查输出信号的频率变化,然后调节电位器RP2,使输出正弦波失真最小。调节电位器RP3,测量正弦波输出值,若测量值小于5V,调节电位器RP4 ,使输出达到5V。 产生图形 方波:
三角波:
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正弦波:
调试结果:
1.输出频率f=35Hz~31KHz连续可调的正弦波、方波和三角波。
2、输出幅度为10.75V 的单脉冲信号。
3、输出正弦波幅度V0=0~4.4V可调,波形的非线性失真系数γ≤5%。
4、输出三角波幅度V0=0~6.1V可调。
5、输出方波幅度可在V0=0~9.25V之间可调。 6、具有单脉
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冲输出功能。 七 、收获和体会
总结本次设计虽有小部分误差,但基本上达到大致要求,在总结后,我们发现这些误差可以修正的。处理方法如下: ① 通过改变外接电容的大小可以改变频率的输出范围。 ② 通过增大电位器R3P的阻值可以增大输出信号的幅度
通过这个多功能信号发生器的设计和制作,我从中学到了很多在课本上学习不到的知识。不仅增加了我们的理论知识,更加丰富了我们的课余生活,提高了我们的动手能力,开拓了我们的眼界,激励着我们不断向未知的世界进取与探索。
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