2017年5月23日

論關于ICL8038函數信號發生器的設計及原理圖

本設計是以ICL8038和AT89C2051為中心規劃的精工及掃頻函數信號發生器。ICL8038作為函數信號源聯系外圍電路發生占空比和起伏可調的正弦波、方波、三角波;該函數信號發生器的頻率可調范圍為1~100kHz,步進為0.1kHz,波形安穩,無顯著失真。1.體系設計框圖如圖1為體系規劃框圖。本規劃是利用鍵盤設置相應的頻率值,依據所設置頻率段挑選相應電容,經核算取得相應數字量送數字電位器完成D/A變換,一起與參閱電壓(本例為5.5V)相加后構成精工調壓去操控ICL8038第8腳,這樣即可由ICL8038完成對應頻率值的矩形波、三角波和正弦波。方波起伏經衰減后送單片機可測得信號源頻率并由數碼管顯現。2.電路原理圖圖2為電路原理圖。其間AT89C2051是8位單片機,其間: P1.4~P1.7、P1.2、P1.3、P3.0、P3.1作為數碼顯現; P3.3、P3.5、P3.7作為鍵盤輸入口; P3.4作為計數口, 用于測量信號源頻率;P3.0~P3.2 作為數字電位器的SPI總線; P1.1、 P1.0 可根據需要擴展繼電器或模擬開關選擇 ICL8038第 10腳 ( CAP )與第11腳間的電容C。MCP41010 是 8 位字長的數字電位器, 采用三總線 SPI 接口。/CS: 片選信號, 低電平有效; SCK:時鐘信號輸入端; SI: 串行數據輸入端, 用于寄存器的選擇及數據輸入。MCP41010 可作為數字電位器, 也可以作為 D/A轉換器, 本設計是將 MCP41010 接成 8 位字長的 D/A轉換器, MCP41010 根據輸入的串行數據, 對基準電壓進行分壓后由中間抽頭輸出模擬電壓, 即( 式中)函數發生電路 ICL8038, 圖 2所示是一個占空比和一個頻率連續可調的函數發生電路。ICL8038是一種函數發生器集成塊, 通過外圍電路的設計, 可以產生高精密度的正弦波、方波、三角波信號, 選擇不同參數的外電阻和電容等器件 , 可以獲得頻率在0.01Hz~300kHz范圍內的信號。通過調節 RW2 可使占空比在 2%~98%可調。第 10 腳( CAP) 與第11 腳間的電容 C起到很重要的作用, 它的大小決定了輸出信號頻率的大小, 當 C 確定后, 調節ICL8038 第 8 腳的電壓可改變信號源的輸出頻率。從 ICL8038 引腳 9(要接上拉電阻)輸出的波形經衰減后送單片機P3.4進行頻率測量。正弦函數信號由三角波函數信號經過非線性改換而取得。利用二極管的非線性特性,能夠將三角波信號的上升和降低斜率逐次迫臨正弦波的斜率。ICL8038中的非線性網絡是由4級擊穿點的非線性迫臨網絡構成。一般說來,迫臨點越多得到的正弦波作用越好,失真度也越小,在本芯片中N= 4,失真度能夠小于1。在實測中得到正弦信號的失真度可達0.5左右。其精度作用適當滿足。為了進一步減小正弦波的失真度,可選用圖2所示電路中兩個電位器RW3和RW4所構成的電路,調整它們可使正弦波失真度減小。當然,假如矩形波的占空比不是50% ,矩形波不再是方波,引腳2輸出也就不再是正弦波了。經試驗發現,在電路設計中接10腳和11腳的電容值和功能是全部電路的要害器材,電容值的斷定也就斷定電路能發生的頻率規模,電容功能的好壞直接影響信號頻率的安穩性、波形的失真度,因為該芯片是經過恒流源對C充放電來發生振動的,故振動頻率的安穩性就遭到外接電容及恒流源電流的影響,若要使輸出頻率安穩,有必要選用以下措施:外接電阻、電容的溫度特性要好;外部電源應安穩;電容應選用漏電小、質量好的非極化電容器。1. 實驗結果4.軟件流程圖圖 3 為軟件流程圖。T0 設為計數器,T1 設為定時器(初值為 5ms)。5ms 啟動主循環, 主要用于鍵盤掃描及掃描顯示, 圖 2 中 K0 作為控制鍵, K1 作為調整鍵, K2 作為增加鍵; 上電時程序進入頻率設置模式, 按一下 K0 鍵程序進入精工模式, 按二下 K0 鍵程序進入掃頻模式, 按三下 K0 鍵程序進入頻率設置模式, 周而復始。在頻率設置模式, 由 K1 鍵和 K2 鍵完成頻率設置。本文由海天技術文章整理發表，文章來自網絡僅參考學習，本站不承擔任何法律責任。海天精工一直以盡心、盡力、盡意的態度把握每一臺加工中心、鉆攻中心的質量相關文章可查閱本站：技術文章或本文下方標簽分類相關產品可查閱本站：產品中心精工教學論文及行業發展資訊可查閱本站：行業資訊

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