函數(shù)信號發(fā)生器的原理圖及設(shè)計(jì)

函數(shù)信號發(fā)生器的原理圖及設(shè)計(jì)

　　序言：

　　隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，函數(shù)發(fā)生器的應(yīng)用也逐漸廣泛起來。函數(shù)信號發(fā)生器（函數(shù)信號發(fā)生器的使用）是一種在科研和生產(chǎn)中經(jīng)常用到的基本波形產(chǎn)生器，一般可以分為模擬與數(shù)字信號發(fā)生器兩種。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的多功能函數(shù)信號發(fā)生器大多是基于5G8038芯片的，其功能與國外的ICL8038芯片功能相同。它的各種信號頻率可以通過調(diào)節(jié)外接電阻和電容的參數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，為快速而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)函數(shù)信號發(fā)生器提供了極大的方便。那么，函數(shù)信號發(fā)生器的原理圖的設(shè)計(jì)方案是什么呢?本文基于ICL8038芯片簡單介紹了函數(shù)信號發(fā)生器的幾個(gè)核心電路原理圖。

　　下圖所示為函數(shù)信號發(fā)生器核心電路原理圖（函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計(jì)），

函數(shù)信號發(fā)生器核心電路原理圖
 

　　函數(shù)信號發(fā)生器顯示電路方案

　　ICL7107是一塊應(yīng)用非常廣泛的集成電路。它包含3 1/2位數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，內(nèi)部設(shè)有參考電壓、獨(dú)立模擬開關(guān)、邏輯控制、顯示驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)調(diào)零功能等。這里我們介紹一種它的典型應(yīng)用電路--數(shù)字電壓表的制作。其電路如圖。

LED顯示電路
 

　　函數(shù)信號發(fā)生器穩(wěn)壓電源部分電路

　　由于本系統(tǒng)復(fù)雜，涉及到很多電路、集成芯片多，又各自所需電壓不同，為了符合每一部分的電壓需要。我們必須把電壓分別轉(zhuǎn)換，我們通過7812、7912分別產(chǎn)生正負(fù)12V電壓給AD620與AD811供電，用7805產(chǎn)生正5V電壓。根據(jù)題目要求我們設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源電路圖如圖所示：

穩(wěn)壓電源電路圖
 

　　函數(shù)信號發(fā)生器電流峰值保護(hù)電路

　　電流峰值保護(hù)電路，功率板上的輸出電流通過電流互感器后，以電壓形式表現(xiàn)電流大小的信號通過信號放大器后，就會(huì)立即關(guān)斷輸出，起到迅速保護(hù)作用。如圖所示。

電流峰值保護(hù)電路
 

　　函數(shù)信號發(fā)生器蜂鳴報(bào)警電路

　　本電路設(shè)計(jì)的是峰鳴報(bào)警電路.當(dāng)來自檢測到高于設(shè)定電壓時(shí),控制口PC1為高電平時(shí),系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。如圖所示。

蜂鳴報(bào)警電路
 

　　函數(shù)信號發(fā)生器熔絲熔斷指示電路

　　如下圖所示，當(dāng)熔絲FU熔斷后，220V交流電通過用電器加至報(bào)警器上，氖泡兩金屬片間發(fā)生放電閃光于是在陶瓷壓電片HA上產(chǎn)生連續(xù)報(bào)警聲。

熔絲熔斷指示電路
 

　　一臺(tái)功能較強(qiáng)的函數(shù)波形發(fā)生器，還有掃頻、VCG、TTL、TRIG、GATE及頻率計(jì)等功能，其設(shè)計(jì)方式在此也順便一提：

　　1.掃頻：一般分成線性(Lin)及對數(shù)(Log)掃頻;

　　2. VCG：即一般的FM，輸入一音頻信號，即可與信號源本身的信號產(chǎn)生頻率調(diào)制;

　　上述兩項(xiàng)設(shè)計(jì)方式，第1項(xiàng)要先產(chǎn)生鋸齒波及對數(shù)波信號，并與第2項(xiàng)的輸入信號經(jīng)過多路器(Multiplexer)選擇，然后再經(jīng)過電壓對電流轉(zhuǎn)換電路，同步地去加到圖二中的I1、I2上;

　　3. TTL同步輸出：將方波經(jīng)三極管電路轉(zhuǎn)成0(Low)、5V(High)的TTL信號即可。

　　但注意這樣的TTL信號須再經(jīng)過緩沖門(buffer)后才能輸出，以增加扇出數(shù)(Fan Out)，通常有時(shí)還并聯(lián)幾個(gè)buffer。而TTL INV則只要加個(gè)NOT Gate即可;

　　4. TRIG功能：類似One Shot功能，輸入一個(gè)TTL信號，則可讓信號源產(chǎn)生一個(gè)周期的信號輸出，設(shè)計(jì)方式是在沒信號輸入時(shí)，將圖二的SWI接地即可;

　　5. Gate功能：即輸入一個(gè)TTL信號，讓信號源在輸入為Hi時(shí)，產(chǎn)生波形輸出，直到輸入為LOW時(shí)，圖二SWI接地而關(guān)掉信號源輸出;

　　6.頻率計(jì)：除市場上簡易的刻度盤顯示之外，無論是LED數(shù)碼管或LCD液晶顯示頻率，其與頻率計(jì)電路是重疊的，方塊圖如下：

頻率計(jì)電路方塊圖
 

　　總結(jié)

函數(shù)信號發(fā)生器是一種給被測電路提供所需要的已知信號(各種波形)，然后用其它儀表測量感興趣的參數(shù)的裝置。本文主要介紹了一種基于ICL8038控制的函數(shù)信號發(fā)生器的原理圖的基本知識(shí)。如果您還想了解更多有關(guān)有關(guān)函數(shù)信號發(fā)生器的原理圖的信息，測試測量http://www.js-taiyuan.com