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函數(shù)發(fā)生器方案選取
閱讀：1077 發(fā)布時間：2023-3-15(一)方案一:三角波變換成正弦波
由運算放大器單路及分立元件構成,，方波--三角波--正弦波函數(shù)發(fā)生器電路組成,，由于技術難點在三角波到正弦波的變換,，故以下將詳細介紹三角波到正弦波的變換,。
1。利用差分放大電路實現(xiàn)三角波--正弦波的變換
波形變換的原理是利用差分放大器的傳輸特性曲線的非線性,，波形變換過程,。可以看出,，傳輸特性曲線越對稱,，線性區(qū)域越窄越好;三角波的幅度Uim應正好使晶體接近飽和區(qū)域或者截至區(qū)域。方案一:用差分放大電路實現(xiàn)三角波到正弦波以及集成運放組成的電路實現(xiàn)函數(shù)發(fā)生器
2,。 用二極管折線近似電路實現(xiàn)三角波--正弦波的變換
二極管折線近似電路
根據(jù)二極管折線近似電路實現(xiàn)三角波--正弦波的變換的原理圖,，可得其輸入、輸出特性曲線如入3所示,。
頻率調節(jié)部分設計時,，可先按三個頻率段給定三個電容值:1000pF,、0.01Μf、0.1μF然后再計算R的大小,。手控與壓控部分線路要求更換方便,。為滿足對方波前后沿時間的要求，以及正弦波最高工作頻率(10kHz)的要求,，在積分器,、比較器、正弦波轉換器和輸出級中應選用Sr值較大的運放(如LF353),。為保證正弦波有較小的失真度,，應正確計算二極管網絡的電阻參數(shù)，并注意調節(jié)輸出三角波的幅度和對稱度,。輸入波形中不能含有直流成分,。
(二)方案二:用二極管折線近似電路以及集成運放組成的電路實現(xiàn)函數(shù)發(fā)生器
由μA741和5G8038組成的精密壓控震蕩器，當8腳與一連續(xù)可調的直流電壓相連時,，輸出頻率亦連續(xù)可調,。當此電壓為最小值(近似為0)時。輸出頻率低,，當電壓為最大值時,，輸出頻率最高;5G8038控制電壓有效作用范圍是0-3V。由于5G8038本身的線性度僅在掃描頻率范圍10:1時為0.2%,，更大范圍(如1000:1)時線性度隨之變壞,，所以控制電壓經μA741后再送入5G8038的8腳，這樣會有效地改善壓控線性度(優(yōu)于1%),。若4,、5腳的外接電阻相等且為R，此時輸出頻率可由下式決定:
f=0.3/RC4
設函數(shù)發(fā)生器最高工作頻率為2kHz,，定時電容C4可由上式求得,。
電路中RP3是用來調整高頻端波形的對稱性，而RP2是用來調整低頻端波形的對稱性,，調整RP3和RP2可以改善正弦波的失真,。穩(wěn)壓管VDz是為了避免8腳上的負壓過大而使5G8038工作失常設置的。
(三)方案三:用單片集成函數(shù)發(fā)生器5G8038
可行性分析:
上面三種方案中,，方案一與方案二中三角波--正弦波部分原理雖然不一樣,，但是他們有共通的地方就是都要人為地搭建波形變換的電路圖。而方案三采用集成芯片使得電路大大簡化,，但是由于實驗室條件和成本的限制，我們首先拋棄的是第三種方案,，因為它是犧牲了成本來換取的方便,。其次是對方案一與方案二的比較,，方案一中用的是電容和電阻運放和三極管等電器原件，方案二是用的二極管,、電阻,、三極管、運放等電器原件,，所以從簡單而且便于購買的前提出發(fā)我們選擇方案一為我們最終的設計方案,。