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函數發生器方案選取
閱讀：695 發布時間：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--正弦波函數發生器電路組成，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，線性區域越窄越好;三角波的幅度Uim應正好使晶體接近飽和區域或者截至區域。方案一:用差分放大電路實現三角波到正弦波以及集成運放組成的電路實現函數發生器
2。 用二極管折線近似電路實現三角波--正弦波的變換
二極管折線近似電路
根據二極管折線近似電路實現三角波--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，并注意調節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函數發生器
由μA741和5G8038組成的精密壓控震蕩器，當8腳與一連續可調的直流電壓相連時，輸出頻率亦連續可調。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
設函數發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:用單片集成函數發生器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我們選擇方案一為我們最終的設計方案。