函数信号发生器是什么波形？

函数信号发生器的波形有：三角波、矩形波、正弦波、锯齿波、脉冲波等具有一些特定周期性（或者频率）的时间函数波形。

函数信号发生器的输出端可以短接，短接不会损坏机器。

交流毫伏表不能用来测量直流电压的大小。

函数信号发生器的工作原理：

函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。

当输入端输入小信号正弦波时，该信号分两路传输，一路完成整流倍压功能，提供工作电源；另一路进入一个反相器的输入端，完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理，变换成方波后经输出，输出端为可调电阻。

扩展资料

信号发生器和示波器的区别：

1、严格来说，函数信号发生器是一个信号源，示波器是一个显示器---接收信号源的的波形显示器。但实际上，现在的示波器为了通用方便，也可以有简单的波形发生器例如正弦波的。但绝对不可能具备多种波形的函数波形。

2、还有一种仪器叫综合测试仪，那就是将两者结合起来的仪器，也有叫做信号分析仪，它通常分通用的还是专用频谱分析，也有将一些函数波形发生器和示波器结合起来。

——函数信号发生器

顺时针调节AMPL幅度调节旋钮，增大电压输出幅度。逆时针调节此旋钮可减小电压输出幅度。

函数信号发生器主要由信号产生电路、信号放大电路等部分组成。可输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行调节，输出信号频率可通过频段选择及调频旋钮进行调节。

函数信号发生器在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。

扩展资料：

使用注意事项

1、仪器采用大规模集成电路，调试、维修时应有防静电装置，以免造成仪器受损。

2、 请勿在高温、高压、潮湿、强振荡、强磁场士强辐射、易爆环境、防雷电条件差、防尘条件差、温湿度变化大等场所使用和存放。

3、请在相对稳定环境中使用，并提供良好的通风散热条件。校准测试时，测试仪器或其他设备的外壳应良好接地，以免意外损害。

参考资料：

没用过这一款，以前学校用这个，有触屏的，方便很多。但是原理应该差不多的。

你可以试一下先按shift然后按1，根据你的图1按键应该就是方波了。然后按5,峰峰值按键，之后应该就是用旋钮调节幅度了。

波形FUNCTION内有三种选择正弦波、三角波、方波，频率调FREQ

VAR细调，粗调选档位波段RANGE-HZ，信号幅度先选衰减倍数-10\-20\-40dB,再调AMPLITITUDE旋钮，逆时针最小，顺时针调大。注意使用完毕后幅度关小

信号发生器与函数信号发生器种类很多，这里以DF1641B函数信号发生器为例介绍，图3-22为其面板图。

1　信号发生器的结构与使用

（1）频率微调旋钮：

调节此旋钮可微调输出信号频率。

（2）频率范围选择按钮：

每按一次此按钮可改变输出频率的1个频段。

（3）函数输出波形选择按钮：

可选择正弦波、三角波、方波输出。

（4）输出波形对称性调节旋钮：

调节此旋钮可改变输出信号的对称性。当电位器处在中心位置时，则输出对称信号。

（5）对称度直流偏置调节按钮1：

按此按钮可以改变波形的对称度或直流偏置。

（6）直流偏置控制按钮：

输出信号直流偏置控制按钮，调节范围－10～＋10V。

图3-22　DF1641B函数信号发生器面板图

（7）对称度直流偏置调节按钮2：

主要功能同“5”，但调节方向与“5”相反。

（8）函数信号输出幅度衰减开关：

按住此键，可选择输出信号幅度的衰减量。

（9）函数信号输出幅度调节旋钮：

与开关“8”配合，用于改变输出信号的幅度。

（10）电压输出端：

输出多种波形受控的函数信号，输出幅度20Vp－p，阻抗为50Ω。

（11）扫频选择按键：

按此按键可分别选择对数扫频、线性扫频以及外接扫频。

（12）扫描宽度调节旋钮：

调节此旋钮，当仪器处于扫频状态时，可以调节扫频宽度。

（13）速率调节旋钮：

调节此旋钮，当仪器处于扫频状态时，可调节扫频输出的速率。

（14）TTL信号输出器：

输出同标准的TTL幅度的脉冲信号，输出阻抗为50Ω。

（15）电源开关：

按下此键，机内电源接通，整机工作。此键释放为关掉整机电源。

（16）计数器输入：

外测频率时，信号从此端输入。

（17）衰减／低通滤波器：

当计数选择外接时，当输出信号幅度较大时，按下此键20dB指示灯亮有效，再按一下则LPF灯亮。

（18）计数选择按键：

频率计的内测、外测选择按键。

（19）输出信号幅度显示：

显示输出信号的幅度。

（20）频率显示窗口：

显示输出信号的频率或外测频信号的频率。

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0001Hz～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

21·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：

22·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0001Hz～300KHz。

三、系统工作原理与分析

31、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0001Hz～300KHz；正弦信号输出失真度为1%；三角波输出的线性度小于01%；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12010-6（ICL8038ACJD）～25010-6（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。

32、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。

33、内部框图工作原理

★当给函数发生器ICL8038险⑼ǖ缡保�缛軨的电压为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。

34、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

35、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。

图1-4

36、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05%。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。

37、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

51、测试仪器

双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。

52、测试数据

基本波形的频率测量结果

频率/KHz

正弦波 预置 001 002 2 20 50 100

实测 00095 00196 20003 200038 5000096 100193

方波 预置 001 002 2 20 50

实测 0095 00197 10002 20004 200038

三角波 预置 001 002 1 2 20 100

实测 00095 00196 10002 20004 200038 1000191

53、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05%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。

54、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02V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，20028

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。200610

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。20039

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