本篇文章给大家谈谈函数信号发生器设计，以及函数信号发生器设计实验报告对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。
在电子技术领域，函数信号发生器是一个不可或缺的工具。它能够产生各种类型的信号，如正弦波、方波、三角波等，广泛应用于通信、测试、科研等领域。函数信号发生器是如何设计出来的呢？本文将带你一起走进函数信号发生器的世界，探讨其设计原理和应用。
函数信号发生器概述
什么是函数信号发生器？
函数信号发生器是一种能够产生正弦波、方波、三角波等周期性信号的电子设备。它广泛应用于通信、测试、科研等领域，如：模拟电路测试、数字电路测试、信号源等。
函数信号发生器的主要功能
1. 产生各种周期性信号：如正弦波、方波、三角波等。
2. 信号幅度可调：通过调节信号幅度，满足不同测试需求。
3. 信号频率可调：通过调节信号频率，满足不同测试需求。
4. 信号相位可调：通过调节信号相位，满足不同测试需求。
函数信号发生器设计原理
1. 正弦波发生器
正弦波发生器是函数信号发生器中最基本的部分。以下是几种常见的正弦波发生器设计原理：
* RC振荡器：利用电阻和电容的充放电特性产生正弦波。
* LC振荡器：利用电感和电容的谐振特性产生正弦波。
* 运算放大器振荡器：利用运算放大器的非线性特性产生正弦波。
2. 方波发生器
方波发生器是将正弦波信号通过非线性电路处理后得到的一种信号。以下是几种常见的方波发生器设计原理：
* 单稳态触发器：利用单稳态触发器的翻转特性产生方波。
* 施密特触发器：利用施密特触发器的滞回特性产生方波。
* 比较器：利用比较器的阈值特性产生方波。
3. 三角波发生器
三角波发生器是将正弦波信号通过非线性电路处理后得到的一种信号。以下是几种常见的三角波发生器设计原理：
* 积分器：利用积分器的积分特性产生三角波。
* 微分器：利用微分器的微分特性产生三角波。
* 运算放大器振荡器：利用运算放大器的非线性特性产生三角波。
函数信号发生器应用
1. 通信领域
在通信领域，函数信号发生器主要用于产生各种测试信号，如：调制信号、解调信号、滤波器测试信号等。
2. 测试领域
在测试领域，函数信号发生器主要用于测试各种电子设备的性能，如：放大器、滤波器、振荡器等。
3. 科研领域
在科研领域，函数信号发生器主要用于产生各种实验信号，如：模拟电路实验、数字电路实验等。
函数信号发生器发展趋势
随着电子技术的不断发展，函数信号发生器也在不断进步。以下是函数信号发生器的发展趋势：
* 高精度：提高信号发生器的频率精度和幅度精度。
* 高稳定性：提高信号发生器的长期稳定性和短期稳定性。
* 多功能：增加信号发生器的功能，如：调制、解调、滤波等。
* 小型化：减小信号发生器的体积和重量。
总结
函数信号发生器是电子技术领域的重要工具，其设计原理和应用十分广泛。通过对函数信号发生器的设计原理和应用的了解，我们可以更好地利用这一工具，为电子技术领域的发展贡献力量。
以下是一个表格，展示了函数信号发生器的主要参数和特点：
| 参数 | 说明 | 特点 |
|---|---|---|
| 频率 | 信号发生器的频率范围 | 高精度、高稳定性 |
| 幅度 | 信号发生器的幅度范围 | 可调、可精确控制 |
| 波形 | 信号发生器产生的波形 | 正弦波、方波、三角波等 |
| 输出阻抗 | 信号发生器的输出阻抗 | 低输出阻抗，减少信号损失 |
| 调制功能 | 信号发生器的调制功能 | AM、FM、PM等 |
| 接口 | 信号发生器的接口 | USB、BNC、RJ45等 |
通过以上表格，我们可以更直观地了解函数信号发生器的主要参数和特点。希望本文能对你有所帮助！
函数信号发生器设计
函数信号发生器的设计与制作
系别：电子工程系专业：应用电子技术届：07届姓名：李贤春
摘要
本系统以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从0.001Hz～30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端，所以可以用来对低频信号进行频率调制。
关键词 ICL8038，波形，原理图，常用接法
一、概述
在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
二、方案论证与比较
2.1·系统功能分析
本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下三种实现方案：
2.2·方案论证
方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。
方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。而且，由模拟方法合成的正弦波的参数，如幅度、频率相信都很难控制。
方案三：采用8038单片压控函数发生器，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压，可以实现数控调节，其振荡范围为0.001Hz～300KHz。
三、系统工作原理与分析
3.1、ICL8038的应用
ICL8038是精密波形产生与压控振荡器，其基本特性为：可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形；改变外接电阻、电容值可改变，输出信号的频率范围可为0.001Hz～300KHz；正弦信号输出失真度为1%；三角波输出的线性度小于0.1%；占空比变化范围为2%～98%；外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比（不对称度）；频率的温度稳定度（典型值）为120*10-6（ICL8038ACJD）～250*10-6（ICL8038CCPD）；对于电源，单电源（V+）：+10～+30V，双电源（+V）（V-）：±5V～±15V。图1-2是管脚排列图，图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装，管脚功能如表1-1所示。
3.2、ICL8038内部框图介绍
函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示（图1-1），共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2，且IS1=I，IS2=2I；两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为和，它们的输入电压等于电容两端的电压uC，输出电压分别控制RS触发器的S端和端；RS触发器的状态输出端Q和用来控制开关S，实现对电容C的充、放电；充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时，输出三角波，否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载，使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低，以增强带负载能力；三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。
3.3、内部框图工作原理
★当给函数发生器ICL8038合闸通电时，电容C的电压为0V，根据电压比较器的电压传输特性，电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平；因而RS触发器的，输出Q=0，；
★使开关S断开，电流源IS1对电容充电，充电电流为
IS1=I
因充电电流是恒流，所以，电容上电压uC随时间的增长而线性上升。
★当上升为VCC/3时，电压比较器Ⅱ输出为高电平，此时RS触发器的，S=0时，Q和保持原状态不变。
★一直到上升到2VCC/3时，使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平，此时RS触发器的时，Q=1时，，导致开关S闭合，电容C开始放电，放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流，所以，电容上电压uC随时间的增长而线性下降。
起初，uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平，但，其输出不变。
★一直到uC下降到VCC/3时，使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平，此时，Q=0，，使得开关S断开，电容C又开始充电，重复上述过程，周而复始，电路产生了自激振荡。
由于充电电流与放电电流数值相等，因而电容上电压为三角波，Q和为方波，经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。
结论：改变电容充放电电流，可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是，当输出不是方波时，输出也得不到正弦波了。
3.4、方案电路工作原理（见图1-7）
当外接电容C可由两个恒流源充电和放电，电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压（指+Vcc、-VEE）的2/3和1/3。恒流源I2和I1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，当达到电源电压的确2/3时，电压比较器I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），I2将加到C上进行反充电，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Ⅱ输出电压便发生跳变，使触发器输出为方波，经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC，上升与下降时间相等（呈三角形），经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络（正弦波变换器）而得以实现，在这个非线性网络中，当三角波的两端变为平滑的正弦波，从2脚输出。
其中K1为输出频段选择波段开关，K2为输出信号选择开关，电位器W1为输出频率细调电位器，电位器W2调节方波占空比，电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。
图1-1
3.5、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。
图1-4
3.6、常用接法
如图（1-2）所示为ICL8038的引脚图，其中引脚8为频率调节（简称为调频）电压输入端，电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压，数值是引脚7与电源+VCC之差，它可作为引脚8的输入电压。
如图（1-5）所示为ICL8038最常见的两种基本接法，矩形波输出端为集电极开路形式，需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中，RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中，通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。
图1-5
当RA=RB时，各输出端的波形如下图(a)所示，矩形波的占空比为50％，因而为方波。当RA≠RB时，矩形波不再是方波，引脚2输出也就不再是正弦波了，图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为
故RA<2RB。
为了进一步减小正弦波的失真度，可采用如图（1-6）所示电路，电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8，通常取V8≥2/3Vcc。V8越高，Ia、Ib越小，输出频率越低，反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位，此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定，Vcc采用双对电源供电时，输出波形的直流电平为零，采用单对电源供电时，输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路，调整它们可使正弦波失真度减小到0.5%。在RA和RB不变的情况下，调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率，最高频率与最低频率之差可达1000:1。
3.7、实际线路分析
可在输出增加一块LF35双运放，作为波形放大与阻抗变换，根据所选择的电路元器件值，本电路的输出频率范围约10HZ～20KHZ；幅度调节范围：正弦波为0～12V，三角波为0～20V，方波为0～24V。若要得到更高的频率，还可改变三档电容的值。
图1-6
表 1-1 ISL8038管脚功能
管脚符号功能
1，12 SINADJ1，SINADJ2正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压，
SINADJ2接电阻REXT到V-，用以改善正弦波波形和减小失真。
2 SINOUT正弦波输出
3 TRIOUT三角波输出
4，5 DFADJ1，DFADJ2输出信号重复频率和占空比（或波形不对称度）调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+，DFADJ2端接RB到V+，改变阻值可调节频率和占空比。
6 V+正电源
7 FMBIAS调频工作的直流偏置电压
8 FMIN调频电压输入端
9 SQOUT方波输出
10 C外接电容到V-端，用以调节输出信号的频率与占空比
11 V-负电源端或地
13，14 NC空脚
四、制作印刷电路板
首先，按图制作印刷电路板，注意不能有断线和短接，然后，对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则，将面板上的元器件安排好，尽量使连接线长度减少，变压器远离输出端。再通电源进行调试，调整分立元件振荡电路放大元件的工作点，使之处于放大状态，并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件，使之满足正反馈条件，从而满足相位起振条件。
制作完成后，应对整机进行调试。先测量电源支流电压，确保无误后，插上集成快，装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化，幅度的大小和频率可以通过示波器读出。
五、系统测试及误差分析
5.1、测试仪器
双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。
5.2、测试数据
基本波形的频率测量结果
频率/KHz
正弦波预置 0.01 0.02 2 20 50 100
实测 0.0095 0.0196 2.0003 20.0038 50.00096 100.193
方波预置 0.01 0.02 2 20 50
实测 0.095 0.0197 1.0002 2.0004 20.0038
三角波预置 0.01 0.02 1 2 20 100
实测 0.0095 0.0196 1.0002 2.0004 20.0038 100.0191
5.3、误差分析及改善措施
正弦波失真。调节R100K电位器RW4，可以将正弦波的失真减小到1%，若要求获得接近0.5%失真度的正弦波时，在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。
输出方波不对称，改变RW3阻值来调节频率与占空比，可获得占空比为50%的方波，电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率，调节RW3可使波形对称。
没有振荡。是10脚与11脚短接了，断开就可以了
产生波形失真，有可能是电容管脚太长引起信号干扰，把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真，加装上散热片就可以了。
5.4、调试结果分析
输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制，高频正弦波（f>70KHz）产生失真。输出可实现0.2V步进，峰-峰值扩展至0～26V。
图1-2
图 1−7
六、结论
通过本篇论文的设计，使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解，掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单，调试方便，功能完备。可输出正弦波、方波、三角波，输出波形稳定清晰，信号质量好，精度高。系统输出频率范围较宽且经济实用。
七、参考文献
【1】谢自美《电子线路设计.实验.测试（第三版）》武汉：华中科技大学出版社。2000年7月
【2】杨帮文《新型集成器件家用电路》北京：电子工业出版社，2002.8
【3】第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京：北京理工大学出版社，1997.
【4】李炎清《毕业论文写作与范例》厦门：厦门大学出版社。2006.10
【5】潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京：电子工业出版社。2003.9
【6】陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京：中国电力出版社。2006
函数信号发生器的设计方案利弊
一、双通道信号发生器的优势：
信号发生器的双通道可以相互独立输出，但往往在有些信号产生时我们需要两路具有延迟的信号。当信号发生器有两路输出时，可以内部直接设置两路的时延，而不用外接 10MHz同步（使用同一时钟），一方面简化连接方式，另一方面能够提供精准的相位差关系。
另外当需要仿真差分信号时，双通道的函数信号发生器通过“通道设置复制”-“反相”，即可实现。
二、带示波功能的函数信号发生器
以前的信号发生器都不带输出波形显示功能的，一方面数码管屏幕也做不到；另一方面相关的回测技术相对空白。
老型号 DG1022U数码管显示屏
仅显示界面好看得多，更是有了能回读输出波形的显示功能，这样就省了一台外部示波器。比如泰克的 AFG上显示的波形会对 DUT上的频率、幅度、波形形状和阻抗变化瞬时做出反应，能够实时观测输出回路上阻抗不匹配导致的问题，再也不用担心不清楚阻抗的情况下用示波器测量测不出真实的回路信号情况了。
三、自定义波形（Arb Waveform）
除了标准的通讯信号调制外，大多数的工程应用实际上都是各种形态各异的自定义信号。函数信号发生器支持这种自定义，但要注意自定义波形的点数决定了输出波形仿真的质量。一些 16kpts点数的做简单的函数混合波形还行，真正的复杂波形或是高度还原的仿真信号就显得力有不足了。
你对函数信号发生器了解多少呢？如果大家在选择和使用函数信号发生器过程中有什么问题，欢迎咨询安泰测试网。
设计和制作一函数信号发生器
基于ICL8038函数信号发生器的设计本设计是以ICL8038和AT89C2051为核心设计的数控及扫频函数信号发生器。ICL8038作为函数信号源
结合外围电路产生占空比和幅度可调的正弦波、方波、三角波;该函数信号发生器的频率可调范围为1~100kHz,步进为0.1kHz,波形稳定,无明显失真。
1.系统设计框图如图1为系统设计框图。本设计是利用键盘设置相应的频率值,根据所设置频率段选择相应电容,经计算获得相应数字量送数字电位器实现D/A转换,同时与参考电压(本例为5.5V)相加后形成数控调压去控制ICL8038第8脚,这样即可由ICL8038实现对应频率值的矩形波、三角波和正弦波。方波幅度经衰减后送单片机可测得信号源频率并由数码管显示。
2.电路原理图
图2为电路原理图。其中AT89C2051是8位单片机,其中: P1.4~P1.7、P1.2、P1.3、P3.0、P3.1作为数
码显示; P3.3、P3.5、P3.7作为键盘输入口; P3.4作为计数口,用于测量信号源频率;P3.0~P3.2作为数字电位器的SPI总线; P1.1、P1.0可根据需要扩展继电器或模拟开关选择ICL8038第10脚( CAP)与第11脚间的电容C。
MCP41010是8位字长的数字电位器,采用三总线SPI接口。/CS:片选信号,低电平有效; SCK:时钟信号输入端; SI:串行数据输入端,用于寄存器的选择及数据输入。MCP41010可作为数字电位器,也可以作为D/A转换器,本设计是将MCP41010接成8位字长的D/A转换器, MCP41010根据输入的串行数据,对基准电压进行分压后由中间抽头输出模拟电压,即VPWO=DN/256VREF(式中VREF=5V)。
函数发生电路ICL8038,图2所示是一个占空比和一个频率连续可调的函数发生电路。ICL8038是一种函数发生器集成块,通过外围电路的设计,可以产生高精密度的正弦波、方波、三角波信号,选择不同参数的外电阻和电容等器件,可以获得频率在0.01Hz~300kHz范围内的信号。通过调节RW2可使占空比在2%~98%可调。第10脚( CAP)与第11脚间的电容C起到很重要的作用,它的大小决定了输出信号频率的大小,当C确定后,调节ICL8038第8脚的电压可改变信号源的输出频率。从ICL8038引脚9(要接上拉电阻)输出的波形经衰减后送单片机P3.4进行频率测量。
正弦函数信号由三角波函数信号经过非线性变换而获得。利用二极管的非线性特性,可以将三角波信号的上升和下降斜率逐次逼近正弦波的斜率。ICL8038中的非线性网络是由4级击穿点的非线性逼近网络构成。一般说来,逼近点越多得到的正弦波效果越好,失真度也越小,在本芯片中N= 4,失真度可以小于1。在实测中得到正弦信号的失真度可达0.5左右。其精度效果相当满意。为了进一步减小正弦波的失真度,可采用图2所示电路中两个电位器RW3和RW4所组成的电路,调整它们可使正弦波失真度减小。当然,如果矩形波的占空比不是50%,矩形波不再是方波,引脚2输出也就不再是正弦波了。图2电路原理图
经实验发现,在电路设计中接10脚和11脚的电容值和性能是整个电路的关键器件,电容值的确定也就确定电路能产生的频率范围,电容性能的好坏直接影响信号频率的稳定性、波形的失真度,由于该芯片是通过恒流源
对C充放电来产生振荡的,故振荡频率的稳定性就受到外接电容及恒流源电流的影响,若要使输出频率稳定,必须采用以下措施:外接电阻、电容的温度特性要好;外部电源应稳定;电容应选用漏电小、质量好的非极化电容器。3.实验结果
当±12V工作电源时,输出频率如下表:失真度情况,实验数据如下表: 4.软件流程图
图3为软件流程图。T0设为计数器,T1设为定时器(初值为5ms)。5ms启动主循环,主要用于键盘扫描及扫描显示,图2中K0作为控制键, K1作为调整键, K2作为增加键;上电时程序进入频率设置模式,按一下K0键程序进入数控模式,按二下K0键程序进入扫频模式,按三下K0键程序进入频率设置模式,周而复始。在频率设置模式,由K1键和K2键完成频率设置。图3软件流程图基于ICL8038的函数发生器函数发生器是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路。当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波。因此，广泛用于仪表之中。一、电路结构函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示，共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2，且IS1=I，IS2=2I；两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为和，它们的输入电压等于电容两端的电压uC，输出电压分别控制RS触发器的S端和端；RS触发器的状态输出端Q和用来控制开关S，实现对电容C的充、放电；两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载，使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低，以增强带负载能力；三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。RS触发器是数字电路中具有存储功能的一种基本单元电路。Q和是一对互补的状态输出端，当Q=1时，；当Q=0时，。S和是两个输入端，当时，Q=0时，；反之，当时，Q=1时，；当S=0，时，Q和保持原状态不变。两个电压比较器的电压传输特性如下图所示。二、工作原理★当给函数发生器ICL8038合闸通电时，电容C的电压为0V，根据电压比较器的电压传输特性，电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平；因而RS触发器的，输出Q=0，；★使开关S断开，电流源IS1对电容充电，充电电流为IS1=I因充电电流是恒流，所以，电容上电压uC随时间的增长而线性上升。★当上升为VCC/3时，电压比较器Ⅱ输出为高电平，此时RS触发器的，S=0时，Q和保持原状态不变。★一直到上升到2VCC/3时，使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平，此时RS触发器的时，Q=1时，，导致开关S闭合，电容C开始放电，放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流，所以，电容上电压uC随时间的增长而线性下降。起初，uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平，但，其输出不变。★一直到uC下降到VCC/3时，使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平，此时，Q=0，，使得开关S断开，电容C又开始充电，重复上述过程，周而复始，电路产生了自激振荡。由于充电电流与放电电流数值相等，因而电容上电压为三角波，Q和为方波，经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。结论：改变电容充放电电流，可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是，当输出不是方波时，输出也得不到正弦波了。三、性能特点ICL8038是性能优良的集成函数发生器。可用单电源供电，即将引脚11接地，引脚6接+VCC，VCC为10~30V；也可双电源供电，即将引脚11接-VEE，引脚6接+VCC，它们的值为±5~±15V。频率的可调范围为0.01Hz~300kHz。输出矩形波的占空比可调范围为2%~98%，上升时间为180ns，下降时间为40ns。输出三角波（斜坡波）的非线性小于0.05%。输出正弦波的失真小于1%。四、常用接法如图所示为ICL8038的引脚图，其中引脚8为频率调节（简称为调频）电压输入端，电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压，数值是引脚7与电源+VCC之差，它可作为引脚8的输入电压。如图所示为ICL8038最常见的两种基本接法，矩形波输出端为集电极开路形式，需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中，RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中，通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。当RA=RB时，各输出端的波形如下图(a)所示，矩形波的占空比为50％，因而为方波。当RA≠RB时，矩形波不再是方波，引脚2输出也就不再是正弦波了，图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为故RA<2RB。为了进一步减小正弦波的失真度，可采用如下图所示电路中两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路，调整它们可使正弦波失真度减小到0.5%。在RA和RB不变的情况下，调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率，最高频率与最低频率之差可达1000:1。
好了，关于函数信号发生器设计和函数信号发生器设计实验报告的问题到这里结束啦，希望可以解决您的问题哈！
