實驗一-函數(shù)信號發(fā)生器

實驗一函數(shù)信號發(fā)生器一、實驗?zāi)康?、了解函數(shù)信號發(fā)生器的操作方法。2、了解單片多功能集成電路函數(shù)信號發(fā)生器的功能及特點。3、熟悉信號與系統(tǒng)實驗箱信號產(chǎn)生的方法。二、實驗內(nèi)容1、用示波器觀察輸出的三種波形。2、調(diào)其中電位器、撥位開關(guān)，觀察三種波形的變化，了解其中的一些極限值。3、熟悉其中的極限值，便于后面的實驗，因為信號源是后面用的最多的。三、預(yù)備知識閱讀原理說明部分有關(guān)ICL8038的資料，熟悉管腳的排列及其功能。四、實驗儀器1、20M雙蹤示波器一臺。2、信號與系統(tǒng)實驗箱一臺。七、實驗報告1、分別畫出0.1μF，0.01μf和0.001μF時所觀測到的方波，三角波和正弦波的波形圖，從中得出什么結(jié)論。2、列表整理C取不同值時三種波形的頻率和幅度值。3、調(diào)整函數(shù)信號發(fā)生器的心得、體會。八、實驗測試點說明1、測試點分別為：“輸出”（孔和測試鉤）：輸出的信號可以從這點進行測量?！癎ND”：與實驗箱的地相連。2、調(diào)節(jié)點分別為：“S3”“頻率調(diào)節(jié)”：用于調(diào)節(jié)輸出信號的頻率?！胺日{(diào)節(jié)”：用于調(diào)節(jié)輸出信號的幅度?！罢伎毡日{(diào)節(jié)”：用于調(diào)節(jié)方波輸出的占空比。五、實驗原理1、ICL8038是單片集成函數(shù)信號發(fā)生器，其內(nèi)部框圖如圖1-1-1所示。它由恒流源和、電壓比較器A和B、觸發(fā)器⑥③電壓跟隨器⑥③電壓跟隨器⑩三角波變正⑩三角波變正弦波電路外接電容外接電容②電壓比較器A②電壓比較器A電壓比較器B電壓比較器B觸發(fā)器觸發(fā)器⑨緩沖器⑨緩沖器⑾⑾圖1-1-外接電容C由兩個恒流源充電和放電，電壓比較器A、B的閥值分別為電源電壓值()的2/3和1/3。恒流源和的大小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，但必須。當(dāng)觸發(fā)器的輸出為低電平時，恒流源斷開，恒流源給C充電，它的兩端電壓VC隨時間線性上升，當(dāng)VC達到電源電壓的2/3時，電壓比較器A的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出由低電平變?yōu)楦唠娖剑懔髟碈接通，由于(設(shè))，恒流源將電流2加到C上反充電，相當(dāng)于C由一個凈電流I放電，C兩端的電壓VC又轉(zhuǎn)為直線下降。當(dāng)它下降到電源電壓的1/3時，電壓比較器B的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器的輸出由高電平跳變?yōu)樵瓉淼牡碗娖?，恒流源斷開，再給C充電，…如此周而復(fù)始，產(chǎn)生振蕩。若調(diào)整電路，使，則觸發(fā)器輸出為方波，經(jīng)反相緩沖器由管腳⑨輸出方波信號。C上的電壓Vc上升與下降時間相等時為三角波，經(jīng)電壓跟隨器從管腳③輸出三角波信號。將三角波變成正弦波是經(jīng)過一個非線性的變換網(wǎng)絡(luò)(正弦波變換器)而得以實現(xiàn)，在這個非線性網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)三角波電位向兩端頂點擺動時，網(wǎng)絡(luò)提供的交流通路阻抗會減小，這樣就使三角波的兩端變?yōu)槠交恼也ǎ瑥墓苣_②輸出。2、ICL8038管腳功能圖圖1-3、實驗電路如圖1-1圖1-1-六、實驗步驟1、接上電源線，按下船形開關(guān)、電源開關(guān)及該模塊電源開關(guān)S3，使其“輸出”為方波，通過調(diào)整電位器“占空比調(diào)節(jié)”，使方波的占空比達到50%。(注：“波形選擇”開關(guān)用于選擇“方波”、“三角波”、“正弦波”；而“頻率選擇”開關(guān)用于選擇頻率的“低”、“中”、“高”；另外“頻率調(diào)節(jié)”大電位器可調(diào)節(jié)頻率，“幅度調(diào)節(jié)”大電位器可調(diào)節(jié)幅度)2、保持方波的占空比為50%不變，“波形選擇”開關(guān)選擇“正弦波”，觀察波形是否失真（用于調(diào)節(jié)失真度的電位器放在PCB的反面，已經(jīng)調(diào)好）。3、改變外接電容C的值(這里通過“頻段選擇”選擇“低”、“中”、“高”)，觀測三種輸出波形，并比較此三種外接電容所測得的波形之間有何差異，可得出何結(jié)論？（如這三種電容之間是10倍的關(guān)系，那么所對應(yīng)的輸出信號是否也是十倍關(guān)系？）4、調(diào)節(jié)電位器“占空比調(diào)節(jié)”，分別觀測三種輸出波形（波形選擇上面已介紹），有何結(jié)論？（如影響方波的占空比，那么對正弦波和三角波有何影響呢？）5、調(diào)節(jié)“頻率調(diào)節(jié)”旋扭，記錄下函數(shù)發(fā)生器輸出的最高和最低頻率（注意配合“頻率選擇”檔）；再調(diào)節(jié)“幅度調(diào)節(jié)”旋扭，記