函數(shù)信號發(fā)生器電子線路課程設(shè)計（Word）

1、電子線路課程設(shè)計函數(shù)信號發(fā)生器 電氣與信息工程系電子信息工程技術(shù)班 級： 電信 0801 班設(shè)計人： 唐 淋學(xué) 號： 08400230137指導(dǎo)老師：雷 美 艷 老師同組搭檔：胡桂彪 劉忠1 / 39前 言近這些年來，計算機技術(shù)進入了前所未有的快速發(fā)展時期。而特別高集成電路作為一個子系統(tǒng)的應(yīng)用，發(fā)展更是迅速，已成為新一代電子設(shè)備不可缺少的核心部件，其在現(xiàn)實生活中的運用也是非常普遍。在科學(xué)研究、工程教育及生產(chǎn)實踐中，如工業(yè)過程控制、教學(xué)實驗、機械振動試驗、動態(tài)分析、材料試驗、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，常常需要用到低頻信號發(fā)生器。在日常維修、教學(xué)和科研中，函數(shù)信號發(fā)生器也是不可缺少的工具。而在我們生活中，以

2、及一些科學(xué)研究中，鋸齒波和正弦波、矩形波信號是常用的基本測試信號。譬如在示波器、電視機等儀器中，為了使電子按照一定規(guī)律運動，以利用熒光屏顯示圖像，常用到鋸齒波產(chǎn)生器作為時基電路。函數(shù)發(fā)生器作為一種通用的電子儀器，在生產(chǎn)、科研、測控、通訊等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。 但市面上能看到的電子儀器在頻率精度、帶寬、波形種類及程控方面都已不能滿足許多方面實際應(yīng)用的需求。加之各類功能的半導(dǎo)體集成芯片的快速生產(chǎn)，都使我們研制一種高精度、寬頻帶，能產(chǎn)生多種波形并具有程控等多功能函數(shù)發(fā)生器成為可能。隨著電子測量及其他部門對各類信號發(fā)生器的廣泛需求及電子技術(shù)的迅速發(fā)展，促使信號發(fā)生器種類益增多，性能日益提高，尤其隨

3、著70年代微處理器的出現(xiàn)，更促使信號發(fā)生器向著自動化、智能化方向發(fā)展?，F(xiàn)在，許多信號發(fā)生器除帶有微處理器，因而具備了自校、自檢、自動故障診斷和自動波形形成和修正等功能外還帶有IEEE-488或RS232總線，可以和控制計算機及其他測量儀器一起方便的構(gòu)成自動測試系統(tǒng)。當(dāng)前信號發(fā)生器總的趨勢是向著寬頻率覆蓋、高頻率精度、多功能、自動化和智能化方向發(fā)展。我們長期使用的信號發(fā)生器，大部分是由模擬電路構(gòu)成的，這類儀器作為信號源，頻率可達(dá)上百MHz，在高頻范圍內(nèi)其頻率穩(wěn)定性高、可調(diào)性好。但用于低頻信號輸出時，它所需要的RC值很大，參數(shù)準(zhǔn)確度難以保證。而且其體積大，可靠性差，準(zhǔn)確度低，損耗也大。隨著大規(guī)模集

4、成電路技術(shù)的發(fā)展，集成度不斷提高，使得微型機的速度和性能大為提高，可靠性增加，成本降低。本課題設(shè)計使用的是以ICL8038集成塊為核心器件構(gòu)成的發(fā)生器，ICL8038是一種具有多種波形輸出的精密振蕩集成電路，只需要個別的外部元件就能產(chǎn)生從0.001Hz30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等多種波形。輸出波形的頻率和占空比還可以由電流或電阻控制。另外由于該芯片具有調(diào)制信號輸入端，所以可以用來對低頻信號進行頻率調(diào)制。本設(shè)計具有線路簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、價格低廉、性能優(yōu)越等優(yōu)點。目 錄第1章 模電課程設(shè)計任務(wù)書 51、1 設(shè)計任務(wù)51、2 設(shè)計目的51、3 設(shè)計要求與技術(shù)指標(biāo)5第2章 簡易函數(shù)發(fā)生器的

5、說明 6第3章 問題的分析與方案論證 63、1 模型一 63、2 模型二 73、3 模型三 73、4 模型四 8第4章 理論分析與設(shè)計方案的建立 84、1 ICL8038的工作原理 84、2 ICL8038組成函數(shù)發(fā)生器的應(yīng)用 9第5章 電路設(shè)計說明 105、1 電路設(shè)計圖105、2電路PCB圖 115、3 原理說明115、4 電路參數(shù)的選擇125、5 電路的EDA實現(xiàn)及仿真分析12第6章 電路的調(diào)試與檢測 146、1 電子安裝的檢查146、2 通電觀察146、3 單元電路調(diào)試 146、4 動態(tài)調(diào)試146、5 調(diào)試中注意的事項15第7章 實驗數(shù)據(jù)及其分析 16第8章 元 件 清 單17第9章

6、模型的評價與改進 17第10章 實驗設(shè)計總結(jié)與體會 18附錄A PCB板的制作 19附錄B 焊接技術(shù) 20參考文獻 第1章 電子線路課程設(shè)計任務(wù)書1、1 設(shè)計任務(wù)1、進行設(shè)計方案的比較，并選定設(shè)計方案；2、完成電路的設(shè)計和主要元器件說明；3、完成硬件原理圖設(shè)計和PCB圖設(shè)計；4、安裝各單元電路,要求布線整齊,美觀。1、2 設(shè)計目的1、掌握信號發(fā)生器的設(shè)計方法和測試技術(shù)。2、了解單片函數(shù)發(fā)生器IC8038的工作原理和應(yīng)用。3、學(xué)會安裝和調(diào)試分立元件與集成電路組成的多級電子電路小系統(tǒng)。1、3 設(shè)計要求與技術(shù)指標(biāo)1、設(shè)計要求A、電路能輸出正弦波（選做）、方波（必做）和三角波（必做）等三種波形；B、輸

7、出信號的頻率要求可調(diào)；C、擬定測試方案和設(shè)計步驟；D、根據(jù)性能指標(biāo)，計算元件參數(shù)，選好元件，設(shè)計電路并畫出電路圖；E、在面包板上或萬能板上安裝電路；F、測量輸出信號的幅度和頻率；H、寫出設(shè)計性報告。擴展要求：輸出信號的幅度和頻率要求連續(xù)可調(diào)，幅度范圍為0-5V，頻率范圍100Hz-10KHz。2、技術(shù)指標(biāo)頻率范圍：100Hz-1KHz，1KHz-10KHz；輸出電壓：方波VP-P24V，三角波VP-P=8V，正弦波VP-P=1V（選做）；方波Tr小于30uS。第2章 簡易函數(shù)發(fā)生器的說明函數(shù)信號發(fā)生器，也叫簡易信號發(fā)生器，它能輸出穩(wěn)定的正弦波、三角波、方波，且輸出頻率在100Hz1KHz范圍內(nèi)

8、連續(xù)可調(diào), 輸出電壓幅度在05V連續(xù)可調(diào)，由正負(fù)12V直流穩(wěn)壓電源供電。它由震蕩電路，比較器，積分器，反向器等基本電路組成的，通過調(diào)節(jié)電容或者電阻改變波形的頻率和幅值。本課題設(shè)計對函數(shù)發(fā)生器的幾個設(shè)計方案進行了分析比較，最終采用芯片ICL8038構(gòu)成函數(shù)信號發(fā)生器電路，741構(gòu)成功率放大電路可同時輸出符合要求的方波、三角波和正弦波，頻率調(diào)節(jié)范圍大，正弦波失真小，制作簡單，價格低廉，使用方便。關(guān)鍵詞： ICL8038，波形，原理圖，信號發(fā)生器，波形調(diào)整。第3章 問題的分析函數(shù)發(fā)生器能自動產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形，其電路中使用的器件可以是分立器件（如低頻信號函數(shù)發(fā)生器S1

9、01全部采用晶體管），也可以是集成電路（如單片集成電路函數(shù)發(fā)生器ICL8038）。所以可確定多種方案。3、1 模型一此方案可先產(chǎn)生正弦波，然后通過整形電路將正弦波變成方波，再由積分電路將方波變成三角波；由文氏電橋產(chǎn)生正弦振蕩，然后通過比較器得到方波，方波積分可得三角波。文 氏電 橋正弦波比較器積分器方波三角波這一方案為一開環(huán)電路，結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)生的正弦波和方波的波形失真較小。但是對于三角波的產(chǎn)生則有一定的麻煩，因為題目要求有10倍的頻率覆蓋系數(shù)，然而對于積分器的輸入輸出關(guān)系為：顯然對于10倍的頻率變化會有積分時間dt的10倍變化從而導(dǎo)致輸出電壓振幅的10倍變化。而這是電路所不希望的。幅度穩(wěn)定性難

10、以達(dá)到要求。而且通過仿真實驗會發(fā)現(xiàn)積分器極易產(chǎn)生失調(diào)。3、2 模型二也可先產(chǎn)生三角波-方波，再將三角波變成正弦波。如下框圖所示。 由積分器和比較器同時產(chǎn)生三角波和方波。其中比較器起電子開關(guān)的作用，將恒定的正、負(fù)極性的積分器比較器反 饋方波三角波電位交替地反饋積分器去積分而得到三角波。該電路的優(yōu)點是： 線性良好、穩(wěn)定性好； 頻率易調(diào)，在幾個數(shù)量級的頻帶范圍內(nèi)，可以方便地連續(xù)地改變頻率，而且頻率改變時，幅度恒定不變； 不存在如文氏電橋那樣的過渡過程，接通電源后會立即產(chǎn)生穩(wěn)定的波形； 三角波和方波在半周期內(nèi)是時間的線性函數(shù)，易于變換其他波形。3、3 模型三用單片集成芯片IC8038實現(xiàn)，此方案要求幅

11、度和頻率都可調(diào)，可由數(shù)字電位器加程控放大器實現(xiàn)。它是一種多用途的波形發(fā)生器，可以用來產(chǎn)生正弦波，方波，三角波和鋸齒波，其震蕩頻率可以通過外加電壓進行調(diào)節(jié)，又稱壓控集成信號產(chǎn)生器。利用8038芯片的優(yōu)點是十分明顯如下、集成度比較高，輸出穩(wěn)定，、構(gòu)成的電路簡單，所用的元件少，經(jīng)濟實惠。、函數(shù)波形的頻率受內(nèi)部或外電壓控制，可被應(yīng)用于壓控振蕩和FSK調(diào)制器。、具有在發(fā)生溫度變化時產(chǎn)生低的頻率漂移，最大不超過50ppm；正弦波輸出具有低于1的失真度；三角波輸出具有01高線性度；具有0001Hz1MHz的頻率輸出范圍；工作變化周期寬，298之間任意可調(diào)；高的電平輸出范圍，從TTL電平至28V；易于使用，只

12、需要很少的外部條件。3、4 模型四用單片機和A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)，編寫相應(yīng)的程序即可實現(xiàn)。如采用一片AT89S51單片機和DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成的智能數(shù)字式低頻信號發(fā)生器。按用戶的需要，選擇運行不同的程序，將會得到不同的波形信號。再在 DAC0832 輸出端加上一些電壓變換電路以及放大整形電路，就完成了一個頻率可調(diào)的多功能信號發(fā)生器的設(shè)計?？紤]到實驗電路的簡單及其穩(wěn)定性，我們用集成芯片IC8038來實現(xiàn)信號發(fā)生器的設(shè)計。第4章 理論分析與設(shè)計方案的建立4、1 IC 8038的工作原理 采用8038集成電路，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀圖如下面圖一和圖二所示，圖3-1 ICL8038內(nèi)部原理電路框圖圖3

13、-2 8038管腳圖管腳說明：1. 正弦波線性調(diào)節(jié)；2. 正弦波輸出；3. 三角波輸出；4. 恒流源調(diào)節(jié)；5. 恒流源調(diào)節(jié)；6. 正電源；7. 調(diào)頻偏置電壓；8. 調(diào)頻控制輸入端；9. 方波輸出（集電極開路輸出）； 10. 外接電容；11. 負(fù)電源或接地；12.正弦波線性調(diào)節(jié)；13、14. 空腳在圖一中，由手冊和有關(guān)資料可看出，IC8038由恒流源I1、I2，電壓比較器C1、C2和觸發(fā)器等組成。電壓比較器C1、C2的門限電壓分別為2VR/3和VR/3（ 其中VR=VCC+VEE），電流源I1和I2的大小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，且I2必須大于I1。當(dāng)觸發(fā)器的Q端輸出為低電平時，它控制開關(guān)S使電流源I

14、2斷開。而電流源I1則向外接電容C充電，使電容兩端電壓VC隨時間線性上升，當(dāng)VC上升到VC=2VR/3 時，比較器C1輸出發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出Q端由低電平變?yōu)楦唠娖?，控制開關(guān)S使電流源I2接通。由于I2>I1 ，因此電容C放電，VC隨時間線性下降。當(dāng)VC下降到vCVR/3 時，比較器C2輸出發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出端Q又由高電平變?yōu)榈碗娖?，I2再次斷開，I1再次向C充電，VC又隨時間線性上升。如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。若I2=2I1, VC上升時間與下降時間相等，就產(chǎn)生三角波輸出到腳3。而觸發(fā)器輸出的方波，經(jīng)緩沖器輸出到腳9。三角波經(jīng)正弦波變換器變成正弦波后由腳2輸出。當(dāng)I1<I2&

15、lt;2I1 時，VC的上升時間與下降時間不相等，管腳3輸出鋸齒波。因此，8038能輸出方波、三角波、正弦波和鋸齒波等四種不同的波形。4、2 ICL8038組成函數(shù)發(fā)生器的應(yīng)用由圖3-2可見，管腳8為調(diào)頻電壓控制輸入端，管腳7輸出調(diào)頻偏置電壓，其值（指管腳6與7之間的電壓）是(VCC+VEE/5) ，它可作為管腳8的輸入電壓。此外，該器件的方波輸出端為集電極開路形式，一般需在正電源與9腳之間外接一電阻，其值常選用10kW左右，如圖3-3所示。當(dāng)電位器Rp1動端在中間位置，并且圖中管腳8與7短接時，管腳9、3和2的輸出分別為方波、三角波和正弦波。電路的振蕩頻率f約為0.3/C(R1+RP1/2)

16、 。調(diào)節(jié)RP1、RP2可使正弦波的失真達(dá)到較理想的程度。在圖3-3中，當(dāng)RP1動端在中間位置，斷開管腳8與7之間的連線，若在+VCC與-VEE之間接一電位器，使其動端與8腳相連，改變正電源+VCC與管腳8之間的控制電壓（即調(diào)頻電壓），則振蕩頻率隨之變化，因此該電路是一個頻率可調(diào)的函數(shù)發(fā)生器。如果控制電壓按一定規(guī)律變化，則可構(gòu)成掃頻式函數(shù)發(fā)生器。 圖3-2電路圖第5章 電路設(shè)計說明5、1 電路設(shè)計圖由以上理論分析及技術(shù)指標(biāo)可設(shè)計ICL8038組成的函數(shù)發(fā)生器電路實驗圖如下圖4-1所示： 圖4-1 函數(shù)發(fā)生器實驗電路原理圖在電路設(shè)計的提高部分我們增加了調(diào)幅電路。5、2電路PCB圖生成PCB圖如下：

17、圖 4-2 函數(shù)發(fā)生器PCB圖5、3 原理說明由圖三和圖四及8038的原理結(jié)構(gòu)可以知道，通過改變電容可以調(diào)節(jié)整個波形的頻率范圍，這是粗調(diào)，相對而言，調(diào)節(jié)R1可是達(dá)到某個頻率，這是細(xì)調(diào)。7腳和8腳短節(jié)可以使頻率調(diào)節(jié)電壓偏置一定，所以函數(shù)信號的頻率和占空比由RA、RB和C決定，其頻率為f，周期T，t1為振蕩電容充電時間，t2為放電時間。依題意有 T1f t1t2由于三角函數(shù)信號在電容充電時，電容電壓上升到比較器規(guī)定輸入電壓的13倍，分得的時間為：t1=CV/I=(C+1/3Vcc)/(1/5Vcc)=5/3C 在電容放電時，電壓降到比較器輸入電壓的13時，分得的時間為：t2CVI（C13Vcc）（

18、25Vcc15Vcc） （35C）（2）f1（t1t2）35C1（2R）如果，就可以獲得占空比為50的方波信號。其頻率f3（10C）。按照設(shè)計要求，方波VP-P24V，三角波VP-P=6V，正弦波VP-P=1V，在8038的2、3、9腳后面接調(diào)幅電路?？梢酝ㄟ^選擇撥碼開關(guān)實現(xiàn)，兩個741芯片組成兩極放大電路，調(diào)節(jié)R1和R2改變比例系數(shù)來實現(xiàn)電壓的放大。5、4 電路參數(shù)的選擇通過以上分析，可以選取以下元件的值來實現(xiàn)設(shè)計要求。R0=R1=R2=10K R3=30K R4=R5=R6=R7=5KC0=C1=0.1uF C2=0.01uF C3=4700pFVR0=50K VR1=100K VR2=1

19、K VR3=10K VR4=50K放大環(huán)節(jié)采用uA741集成運放2個5、5 電路的EDA實現(xiàn)及仿真分析輸出瞬態(tài)分析：通過在1K10K的范圍內(nèi)對電位器的調(diào)節(jié)，我們可以得到頻率覆蓋1K10KHz的各輸出波形。兩個邊界頻率的瞬態(tài)分析結(jié)果見以下諸圖（Protel 99 SE SIM99仿真）：（10KHz三角波0dB 20dB 30dB輸出圖）（10KHz方波0dB 20dB 30dB輸出圖）（10KHz正弦波0dB 20dB 30dB輸出圖）（1KHz三角波0dB 20dB 30dB輸出圖）（1KHz方波0dB 20dB 30dB輸出圖）（1KHz正弦波0dB 20dB 30dB輸出圖）第6章 電路

20、的調(diào)試與檢測交流和直流并存是電子電路工作的一個重要組成部分。一般情況下，直流為交流服務(wù)，直流是電路工作的基礎(chǔ)。因此，電子電路的調(diào)試有靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試之分。靜態(tài)調(diào)試過程：例如，通過靜態(tài)測試模擬電路的靜態(tài)工作點，數(shù)字電路和各輸入端和輸出端的高低電平值及邏輯關(guān)系等，可以及時發(fā)現(xiàn)已損壞的元器件，判斷電路工作情況，并及時調(diào)整電路參數(shù)，使電路工作狀態(tài)符合設(shè)計要求。調(diào)試的常用儀器有：萬用表、示波器、信號發(fā)生器。6、1 電子安裝的檢查：電路安裝完畢，首先直觀檢查電路各部分接線是否正確，檢查電源、地線、信號線、元器件引腳之間有無短路，器件有無接錯。（1） 連線是否正確a.按照電路圖檢查安裝的線路這種方法的特點是根

21、據(jù)電路圖連線，按一定順序安裝好的線路，這樣比較容易查出哪里有錯誤。b.按照實際線路來對照原理圖電路進行查線這是一種以元件為中心進行查線的方法。把每個元件引腳的連線一次查清，檢查每個去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯線和少線，還容易查出多線。為了防止出錯，對于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做出標(biāo)記，最好用指針式萬用表“歐姆1”擋，或數(shù)字萬用表“歐姆擋”的蜂鳴器來測量，可直接測量元、器件引腳，這樣可以同時發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。（2） 元器件的安裝情況檢查元器件引腳之間有無短路和接觸不良，尤其是電源和地腳，發(fā)光二極管“+”、“-”極不要接反。6、2 通電觀察把經(jīng)過準(zhǔn)確測量的電源接入電路。觀察有

22、無異?，F(xiàn)象，包括有無元件發(fā)熱，甚至冒煙有異味電源是否有短路現(xiàn)象等；如有此現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電源，待排除故障后才能通電。6、3 單元電路調(diào)試在調(diào)試單元電路時應(yīng)明確本部分的調(diào)試要求，按調(diào)試要求測試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號的流向進行，這樣可以把前面調(diào)試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的整機聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。電路調(diào)試包括靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試，通過調(diào)試掌握必要的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象，然后對電路進行分析、判斷、排除故障，完成調(diào)試要求。6、4 動態(tài)調(diào)試調(diào)試的方法是在電路的輸入端接入適當(dāng)頻率和幅值的信號，并循著信號流向來檢測各有關(guān)點的波形，參數(shù)和性能指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)采取各種方法來排除。通過調(diào)試，最后檢查功能塊

23、和整機的各種指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求，如必要再進一步對電路參數(shù)做合理的修正。1、 頻率范圍的測試接通電源，用示波器對電路實物進行測試。將示波器輸入端接入信號，調(diào)節(jié)電位器VR1，測得其頻率范圍為：300 HZ3.6KHZ 。2、 方波的測試將示波器輸入端接9腳，可得到方波的輸出波形，其輸出電壓VP-P=20.1V。輸出波形如圖6-1 所示： 圖 6-13、 三角波的測試將示波器輸入端接3腳，可得到三角波輸出波形，由于三角波的幅度可調(diào)，所以調(diào)節(jié)VR2，可得到三角波的Vpp為：7.5V 。輸出波形如圖6-2所示： 圖6-24、 正弦波的測試將示波器輸入端接2腳，可得到正弦波輸出波形，由于正弦波的幅度可調(diào)

24、，所以調(diào)節(jié)VR3，可得到正弦波的Vpp為：5.0V 。輸出波形如圖6-3所示： 圖6-36、5 調(diào)試中注意的事項為了保證效果，必須減小測量誤差，提高測量精度。為此，需注意以下幾點： （1）正確使用測量儀器的接地端（2）測量電壓所用儀器的輸入端阻抗必須遠(yuǎn)大于被測處的等效阻抗。因為，若測量儀器輸入阻抗小，則在測量時會引起分流給測量結(jié)果帶來很大的誤差。（3）儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬。要正確選擇測量點。（4）用同一臺測量儀進行測量進，測量點不同，儀器內(nèi)阻引起的誤差大小將不同。（5）調(diào)試過程中，不但要認(rèn)真觀察和測量，還要于記錄。記錄的內(nèi)容包括實驗條件，觀察的現(xiàn)象，測量的數(shù)據(jù)，波形和相位關(guān)系等。只

25、有有了大量的可靠實驗記錄并與理論結(jié)果加以比較，才能發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計上的問題，完善設(shè)計方案。（6）調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認(rèn)真查找故障原因，切不可一遇故障解決不了的問題就拆掉線路重新安裝。因為重新安裝的線路仍可能存在各種問題。我們應(yīng)該認(rèn)真檢查.調(diào)試結(jié)果是否正確，很大程度受測量正確與否和測量精度的影響。第7章 實驗數(shù)據(jù)及其分析在檢測實驗成品的性能過程中 ，我們考慮到某些頻率段的失真度比較大。故只用兩個主要的頻率段進行測量和分析，在此，請讀者諒解！在示波器中，其中的波形幅值分兩種檔位：10×和1×。 數(shù)據(jù)波形頻段選擇C=4700PF(f=1k10kHz)C=0.01F(f=1001kHz)

26、檔位 10× 1×三角 波f（頻率）4000Hz701.8 HzVp-p7.8V800mVVmax4.24V440mVVmin-3.60V-360mV占空比50%49.1%方波f（頻率）4008 Hz699.3 HzVp-p16.8V1.68VVmax9.4V811mVVmin-7.4V-718mV占空比49.7%50%正弦波f（頻率）4000 Hz701.8 HzVp-p5V540mVVmax2.44V286mVVmin-2.56V-168V占空比48.8%43.5%在數(shù)據(jù)的測試當(dāng)中，我們可以看出正弦波的失真度比較大，在測頻率1100Hz時，整個電路所測出的波形都有很大的

27、失真，故不測出其結(jié)果。把此數(shù)據(jù)與上面仿真結(jié)果得到我們的電路還存在很多問題，分析其中原因正如在直流穩(wěn)壓源的設(shè)計報告中也存在同樣的問題第8章 元 件 清 單本設(shè)計所需元件及器材如下：名 稱數(shù) 量ICL8038芯片一個LM741芯片兩個無極性電容4700pF一個無極性電容0.1uF兩個無極性電容0.01uF一個精密電位器50K兩個精密電位器10K一個精密電位器1K一個精密電位器100K一個電阻10K 30K 5K八個縛銅板一塊鑷子一個尖嘴鉗一個斜口鉗一個數(shù)字萬用表一個三氯化鐵若干排插若干第9章 模型的評價與改進本課題設(shè)計的函數(shù)信號發(fā)生器在低頻范圍內(nèi)性能好，高頻則有缺陷，并且體積較大，價格較高。假如利

28、用模型四則可彌補模型三的一些小小的不足，模型四的優(yōu)點是：體積小，價格便宜，耗電少，頻率適中，便于攜帶。第10章 實驗設(shè)計總結(jié)與體會通過本篇論文的設(shè)計，使我們對ICL8038的工作原理有了本質(zhì)的理解，掌握了ICL8038的引腳功能、工作波形等內(nèi)部構(gòu)造及其工作原理。利用ICL8038制作出來的函數(shù)發(fā)生器具有線路簡單，調(diào)試方便，功能完備?？奢敵稣也ā⒎讲?、三角波，輸出波形穩(wěn)定清晰，信號質(zhì)量好，精度高。系統(tǒng)輸出頻率范圍較寬且經(jīng)濟實用。通過這次課程設(shè)計，讓我的理論聯(lián)系實際能力、設(shè)計電路能力、實際操作能力以及正確的處理數(shù)據(jù)、分析和綜合實驗結(jié)果，檢查和排除故障的能力有了大大的提高，并且鞏固了我的理論知識，

29、起到了雙重效果。通過這次課程設(shè)計，讓我知道了怎樣畫PCB圖和電路的EDA實現(xiàn)及仿真分析。在制板過程中需要耐心，在焊接其電路圖時更要特別小心。要想做出一個實用的實物來，并不是自己想象中的那樣簡單。其一，我們必須掌握一些必備的常識，比如，三極管引腳的判定以及電阻值的判定。其二，我們必須用科學(xué)的態(tài)度對待我們在實驗中所遇到的問題，應(yīng)該以作為一個工程人員應(yīng)用的素質(zhì)去面對，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。在實驗時應(yīng)保持冷靜，測試有條理。遵循物質(zhì)客觀規(guī)律，不隨便改寫實驗數(shù)據(jù)。其三，自己平時要多動手、多動腦，這樣當(dāng)問題來臨時你就不會手忙腳亂。該多畫就多畫些，比如，那些PCB板的制作就應(yīng)該多畫些。以便能增加你對該軟件的熟練

30、度。用起來稱心如意，這樣就不會浪費時間。再如，在焊接導(dǎo)線時，應(yīng)區(qū)別不同類型的導(dǎo)線用不同類型的焊接方法及焊接的先與后順序。其四，要注意試驗安全，不要輕易地嘗試不安全接法。在做設(shè)計時必須講求產(chǎn)品的實用性及美觀性。這就要求我們對所需器件進行合理布置。團結(jié)就是力量，在做設(shè)計的過程中我們必須講究團隊精神，各施其職。這樣就能起到事半功倍的作用，畢竟一根筷子易折斷，一個巴掌拍不響。面對一個課題必須嚴(yán)肅而認(rèn)真地對待，作為一名電類專業(yè)的學(xué)生必須多參加一些動手制作活動來提高自己的動手能力。通過此次課程設(shè)計，我提高了不少，我要向提供此次機會和資料的電氣與信息工程系系表示感謝，向指導(dǎo)老師雷老師表示感謝。附錄A PCB

31、板的制作1、電路原理圖的繪制 參照所給出的電路原理圖，選擇所需要的元器件，將它們放置在圖紙上；如須各元件的屬性，則可執(zhí)行編輯命令，對各元器件進行編輯；再連接線路。2、ERC校驗，并生成網(wǎng)絡(luò)報表 進行電氣規(guī)則的測試，可以找出電路圖中的一些電氣連接方面的錯誤。檢驗了電路的電氣規(guī)則后，就可以生成網(wǎng)絡(luò)表等報表，便于后面的PCB印制電路板的制作。即打開原理圖文件，執(zhí)行菜單命令ToolsERC，再DesignCreate Netlist，并保存下來。3、印制電路板的制作 首先設(shè)置好電路板工作層，再調(diào)入網(wǎng)絡(luò)報表；通過自動布局以及人工調(diào)整的方法，合理布局元器件，布局調(diào)整時應(yīng)盡量減少飛線交叉；設(shè)置設(shè)計規(guī)則，其中

32、，根據(jù)實際需要來設(shè)置電源以及接地線要求的銅膜線寬；執(zhí)行自動布線或者手工調(diào)整布線。4、打印電路板 將完成好的PCB圖打印在轉(zhuǎn)印紙上，并將其轉(zhuǎn)印在敷銅板上。5、制作PCB板將敷銅板用FeCl3溶液浸泡，去掉多余的死銅；再用鉆孔機鉆好孔；最后焊接好元件。附錄B 焊接技術(shù)在電子制作過程中，焊接工作是必不可少的。它不但要求將元件固定在電路板上，而且要求焊點必須牢固、圓滑，所以焊接技術(shù)的好壞直接影響到電子制作的成功與否，因此焊接技術(shù)是每一個電子制作愛好者必須掌握的基本功，現(xiàn)在將焊接的要點介紹一下：1、電烙鐵的選擇 電烙鐵的功率應(yīng)由焊接點的大小決定，焊點的面積大，焊點的散熱速度也快，所以選用的電烙鐵功率也應(yīng)

33、該大些。一般電烙鐵的功率有20W 25W 30W 35W 50W 等等。在制作過程中選用30W左右的功率比較合適。 電烙鐵經(jīng)過長時間使用后，烙鐵頭部會生成一層氧化物，這時它就不容易吃錫，這時可以用銼刀銼掉氧化層，將烙鐵通電后等烙鐵頭部微熱時插入松香，涂上焊錫即可繼續(xù)使用，新買來的電烙鐵也必須先上錫然后才能使用。2、焊錫和助焊劑選用低熔點的焊錫絲和沒有腐蝕性的助焊劑，比如松香，不宜采用工業(yè)焊錫和有腐蝕性的酸性焊油，最好采用含有松香的焊錫絲，使用起來非常方便。3、焊接方法 元件必須清潔和鍍錫，電子元件保存在空氣中，由于氧化的作用，元件引腳上附有一層氧化膜，同時還有其它污垢，焊接前可用小刀刮掉氧化膜

34、，并且立即涂上一層焊錫（俗稱搪錫），然后再進行焊接。經(jīng)過上述處理后元件容易焊牢，不容易出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。 焊接的溫度和焊接的時間：     焊接時應(yīng)使電烙鐵的溫度高于焊錫的溫度，但也不能太高，以烙鐵頭接觸松香剛剛冒煙為好。焊接時間太短，焊點的溫度過低，焊點融化不充分，焊點粗糙容易造成虛焊，反之焊接時間過長，焊錫容易流淌，并且容易使元件過熱損壞元件。焊接點的上錫數(shù)量：     焊接點上的焊錫數(shù)量不能太少，太少了焊接不牢，機械強度也太差。而太多容易造成外觀一大堆而內(nèi)部未接通。焊錫應(yīng)該剛好將焊接點上的元件引腳全部浸沒，輪廓隱

35、約可見為好。注意烙鐵和焊接點的位置：     初學(xué)者在焊接時，一般將電烙鐵在焊接處來回移動或者用力擠壓，這種方法是錯誤的。正確的方法是用電烙鐵的搪錫面去接觸焊接點，這樣傳熱面積大，焊接速度快。4、焊接后的檢查  焊接結(jié)束后必須檢查有無漏焊、虛焊以及由于焊錫流淌造成的元件短路。虛焊較難發(fā)現(xiàn)，可用鑷子夾住元件引腳輕輕拉動，如發(fā)現(xiàn)搖動應(yīng)立參考文獻【1】彭介華電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)高教出版社；【2】謝自美電子線路設(shè)計·實驗·測試華中科技大學(xué)出版社；【3】胡宴如模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社；【4】第二屆全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會。全

36、國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編。北京：北京理工大學(xué)出版社，1997. 【5】梁恩主 梁恩維 著Protel 99SE電路設(shè)計于仿真應(yīng)用2000.11 清華大學(xué)出版社 2010.06.01第四章 制作與調(diào)試 4. 1 PCB布線本設(shè)計的PCB圖在protel99上自動布線的。完成次圖就先根據(jù)設(shè)計要求設(shè)計出電路的原理圖,并將原理圖在protel99上完成其繪制。1 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖,這部分protel99自動布線,先在用戶單擊”create Netlist” 即可以實行。2 網(wǎng)絡(luò)表上有原理圖與印制電路電落板的接口3 規(guī)劃電路板的結(jié)構(gòu),即確定電路板的框架,設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。4 引入第二步生成的網(wǎng)絡(luò)表和零件封

37、裝,讓原理圖與印制電路板連接起來5 引入網(wǎng)絡(luò)表后系統(tǒng)將根據(jù)規(guī)則對零件自動布線進行。6 Protel99自動布線比較完善,它采用最先進的無網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?；谛螤畹膶蔷€自動布線技術(shù)。7 自動布線后,如果有不滿的地方,我們可以進行手工調(diào)整。8 存盤后打印。9 結(jié)束PCB的布線。引入網(wǎng)絡(luò)表生成網(wǎng)絡(luò)表PCB系統(tǒng)設(shè)置修改封裝與布局設(shè)置PCB規(guī)則存盤打印結(jié)束自動布線設(shè)計與繪圖表手工調(diào)整布線開始4. 2 安裝工藝4.2. 1 元器件的插裝 本次課程設(shè)計采用的是PCB板制作，前期工作是利用軟件Protel制作PCB圖，然后是轉(zhuǎn)印，對縛銅板進行部分腐蝕（采用三氯化鐵），得到我們我們需要的電路圖，然后就是對電路板進行

38、鉆孔，它需要很高的技巧；最后就是電子元器件的安裝，就是將元件安裝到電路上。根據(jù)電子元件的封裝外形和安裝方式的不同，可將元件分為插裝元件和表面貼裝元器件兩種。 4. 2. 2 印制電路板上的元件的插裝原則在PCB板上進行焊接時，應(yīng)用專用的焊接工具，即電烙鐵，根據(jù)不同的焊接選用不同的功率的電烙鐵，一般來說，焊接集成電路選用25W的，電路面積比較大的用選用45W的或功率更加大的。焊接CMOS電路用選用20W的內(nèi)熱式電烙鐵。本次設(shè)計中所選用的是25W的一般電烙鐵。在安裝前，首先要先對整個線路進行合理的布局，使整個線路看起來才美觀大方。 焊接技術(shù)，對于初學(xué)者來說，首先要求焊接牢固，在焊接時有可能會造成電

39、路的接觸不良即虛焊現(xiàn)象，所以在焊接后用數(shù)字萬用表對萬能板進行檢測，看線路是否導(dǎo)通，如果是通的，就可以進行測試，否則要在沒焊好的地方重新焊好。在插入芯片時應(yīng)注意的是：芯片引腳插入的角度和力度要適中，以防止力量過大而將引腳折斷。另外，安裝時要特別注意芯片引腳的極性和電源的極性，不能接反，否則會把這些器件燒壞。在接入電源時應(yīng)按照芯片的要求（本次設(shè)計的電源是正負(fù)v），以免電源過大也會將芯片燒壞。用雙電源供電時，所有輸出波形相對于地（GND）電平均是正負(fù)相稱的。 對于較大較特殊的元件，插裝時必須使用金屬固定或固定架加強固定；有級性的元件由其級性標(biāo)示方向決定插裝方向；插裝順序應(yīng)該先輕后重、先里后外、先滴后

40、高4. 3 焊接技術(shù)4.3. 1 焊接工具具備 螺絲刀 電工刀 剝線鉛 尖嘴鉗 電烙鐵等常用電工工具，松香 焊錫 單股銅線 多股銅線 電工膠布等。 電路板焊接時我們將會使用到一些常用焊接工具，如電烙鐵，尖嘴鉗，剪線鉗，鑷子，刀子等以及電子焊接的焊料錫絲。（1）電烙鐵電烙鐵是常用的焊接工具，它的作用是把電能轉(zhuǎn)換成熱能，用以加熱工件，熔化焊錫，使焊錫潤濕被焊金屬形成合金，使元器件與導(dǎo)線牢固地連接在一起。電烙鐵可分為內(nèi)熱式電烙鐵恒溫電烙鐵；（2）電子焊接的焊料錫絲 焊料的一種易熔金屬，它能使元器件引線與印制電路板的導(dǎo)線連接在一起。焊料通常是用錫與鉛再加入少量其他金屬制成的材料，一般稱為焊錫。它具有熔點低、流動性好、對元件和導(dǎo)線附著能力強、機械強度高、導(dǎo)電性好、不易氧化、抗腐蝕性好、焊點光亮美觀的優(yōu)點。（3）助焊劑松香； 4.