中文詳解ICL8038資料

1、精 密 波 形 發(fā) 生 器總體描述：ICL8038的波形發(fā)生器是一個(gè)用最少的外部元件就能生產(chǎn)高精度正弦,方形,三角, 鋸齒波和脈沖波形徹底單片集成電路. 頻率(或重復(fù)頻率) 的選定從0.001hz到300khz可以選用電阻器或電容器來(lái)調(diào)節(jié), 調(diào)頻及掃描可以由同一個(gè)外部電壓完成. ICL8038精密函數(shù)發(fā)生器是采用肖特基勢(shì)壘二極管等先進(jìn)工藝制成的單片集成電路芯片，輸出由溫度和電源變化范圍廣而決定. 這個(gè)芯片和鎖相回路作用， 具有在發(fā)生溫度變化時(shí)產(chǎn)生低的頻率漂移，最大不超過(guò)250ppm特點(diǎn)：1、具有在發(fā)生溫度變化時(shí)產(chǎn)生低的頻率漂移，最大不超過(guò)50ppm；2、正弦波輸出具有低于1的失真度；3、三角波

2、輸出具有01高線(xiàn)性度；4、具有0001Hz1MHz的頻率輸出范圍；工作變化周期寬；5、298之間任意可調(diào)；高的電平輸出范圍；6、從TTL電平至28V；7、具有正弦波、三角波和方波等多種函數(shù)信號(hào)輸出；8、易于使用，只需要很少的外部條件。 封裝引腳如以下圖： ICL8038內(nèi)部原理框圖 最大限值范圍： 供電電壓 (V- to V+). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36V輸入電壓 (任何管腳) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .v - v + 輸入電流管4-5. 25

3、mA輸出槽電流管腳3和9. 25mA工作條件溫度范圍ICL8038AC, ICL8038BC, ICL8038CC . . . . . . . . . . . . 0 to 70圖1：測(cè)試電路 圖2 ICL8038內(nèi)部詳細(xì)的示意圖 應(yīng)用信息看功能圖外接電容C由兩個(gè)恒流源充電和放電，振蕩電容C由外部接入，它是由內(nèi)部?jī)蓚€(gè)恒流源來(lái)完成充電放電過(guò)程。恒流源2的工作狀態(tài)是由恒流源1對(duì)電容器C連續(xù)充電，增加電容電壓，從而改變比較器的輸入電平，比較器的狀態(tài)改變，帶動(dòng)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)來(lái)連續(xù)控制的。當(dāng)觸發(fā)器的狀態(tài)使恒流源2處于關(guān)閉狀態(tài)，電容電壓到達(dá)比較器1輸入電壓規(guī)定值的23倍時(shí)，比較器1狀態(tài)改變，使觸發(fā)器工作狀態(tài)發(fā)

4、生翻轉(zhuǎn)，將模擬開(kāi)關(guān)K由B點(diǎn)接到A點(diǎn)。由于恒流源2的工作電流值為2I，是恒流源1的2倍，電容器處于放電狀態(tài)，在單位時(shí)間內(nèi)電容器端電壓將線(xiàn)性下降，當(dāng)電容電壓下降到比較器2的輸入電壓規(guī)定值的13倍時(shí)，比較器2狀態(tài)改變，使觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)回到原來(lái)的狀態(tài)，這樣周期性的循環(huán)，完成振蕩過(guò)程。在以上基本電路中很容易獲得4種函數(shù)信號(hào)，假設(shè)電容器在充電過(guò)程和在放電過(guò)程的時(shí)間常數(shù)相等，而且在電容器充放電時(shí)，電容電壓就是三角波函數(shù)，三角波信號(hào)由此獲得。由于觸發(fā)器的工作狀態(tài)變化時(shí)間也是由電容電壓的充放電過(guò)程決定的，所以，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，就能產(chǎn)生方波函數(shù)信號(hào)，在芯片內(nèi)部，這兩種函數(shù)信號(hào)經(jīng)緩沖器功率放大，并從管腳3和管腳9輸

5、出。 適當(dāng)選擇外部的電阻RA和RB和C可以滿(mǎn)足方波函數(shù)等信號(hào)在頻率、占空比調(diào)節(jié)的全部范圍。因此，對(duì)兩個(gè)恒流源在I和2I電流不對(duì)稱(chēng)的情況下，可以循環(huán)調(diào)節(jié)，從最小到最大，任意選擇調(diào)整，所以，只要調(diào)節(jié)電容器充放電時(shí)間不相等，就可獲得鋸齒波等函數(shù)信號(hào)。正弦函數(shù)信號(hào)由三角波函數(shù)信號(hào)經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性變換而獲得。利用二極管的非線(xiàn)性特性，可以將三角波信號(hào)的上升成下降斜率逐次逼近正弦波的斜率。信號(hào)波形時(shí)間 所有信號(hào)波形對(duì)稱(chēng)都可由外部時(shí)間電阻器來(lái)調(diào)整。二種可能的方式完成這被顯示在表3 。最正確的結(jié)果通過(guò)保持時(shí)間電阻器RA和RB的獨(dú)立(a) 。RA控制三角波，正弦波的上升的部份和矩形波的1 個(gè)狀態(tài)。三角信號(hào)波形的大小被設(shè)

6、置在1/3 電源電壓; 因此三角的上升的部份是,三角波和正弦波下降部分和0 矩形波的狀態(tài)是:當(dāng)RA = RB.時(shí)占空比為50%如果占空比僅在50%小范圍變化，連接列在圖3b是稍微比較方便. 1k的電位器不能允許占空比到達(dá)50% 在所有儀器中。如果占空比到達(dá)50% , 電位器是用2k還是5k 。有兩個(gè)獨(dú)立的定時(shí)電阻器的頻率為: 圖2A . 方波占空比50% 圖2B . 方波占空比80% 圖2 . 相位關(guān)系波形圖3A圖3B圖3 . 可以連接外部定時(shí)電阻時(shí)間和頻率都不依賴(lài)于電源電壓, 盡管所有的電壓都不是由內(nèi)部集成電路調(diào)節(jié). 這歸結(jié)于實(shí)際電流和門(mén)限是直接的，電源電壓是線(xiàn)性函數(shù)，因而他們的不起作用減少

7、失真 為了減小正弦波失真，在管腳11和12之間的82K電阻最好是可變電阻。這種安排使失真少于1%是可以到達(dá)的。為了減少得更多, 二臺(tái)電位器可能按照上圖4顯示的連接; 這種典型構(gòu)造使得正弦波失真減少近0.5%圖4 .正弦波失真到達(dá)最低的連接 選擇RA，RB和C對(duì)任何特定的輸出頻率,有廣泛的RC組合工作, 然而, 為了最正確性能某些制約因素限制了充電電流大小. 在低端, 電流小于1a都是不可取的,因?yàn)樵诟邷貢r(shí)電路的泄漏將產(chǎn)生重大誤差. 高電流( I 5ma ) ,晶體管betas和飽和電壓將有會(huì)使誤差越來(lái)越大,因此. 最正確性能是充電電流的10a-1mA時(shí)獲得的 . 如果管腳 7和8是短路的，充電

8、電流的大小由RA確定,可以計(jì)算出: R1 和R2 被顯示在詳細(xì)的概要。相似的演算舉RB為例 。電容器數(shù)值應(yīng)該被選擇在取值最大的可能的范圍內(nèi)。波形水平控制輸出及電源發(fā)生器信號(hào)波形發(fā)電器可以單電源( 10v到30v )或雙電源 ( ± 5v ± 15v )中工作。三角波和正弦波單電源平均水平的電壓準(zhǔn)確的是二分之一電源電壓, 當(dāng)矩形波在V+ 和接地之間交替。電源的分開(kāi)提供的好處是所有信號(hào)波形的搬移關(guān)于地面對(duì)稱(chēng)方波輸出不真實(shí). 一個(gè)負(fù)載電阻可以連接到不同的電源， 只要外加電壓仍然在波形發(fā)生器( 30v )崩潰限制內(nèi) . 這樣一來(lái), 方波輸出可與TTL兼容(負(fù)載電阻連+5 v ) ,

9、而波形發(fā)生器所需的一個(gè)更高的電壓. 調(diào)頻和頻率掃描 頻率的波形發(fā)生器是一個(gè)直接作用在直流電壓終端8 (由v + ) . 通過(guò)改變電壓,頻率調(diào)制完成. 小偏差(例如± 10% )調(diào)制信號(hào), 調(diào)整的信號(hào)可能直接是應(yīng)用于管腳8 ，僅提供直流與解耦電容器如圖5a . 管腳7和8之間的外部電阻是沒(méi)有必要的, 但它可以用來(lái)增加輸入阻抗約8k(管腳7和8連在一起) , 約( R + 8k) 為了較大調(diào)頻偏差或掃頻, 調(diào)節(jié)的信號(hào)是應(yīng)用在正電壓和管腳8 (圖5B) 。這樣整個(gè)電流源的斜線(xiàn)由調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生, 而一個(gè)非常大(例如1000:1 )掃描范圍設(shè)定( f = 0時(shí)vsweep =0 ) 。然而, 為

10、了調(diào)控電源電壓必須非常小心,; 在這種構(gòu)造中充電電流已不再是作為是一個(gè)電源電壓(觸發(fā)器的門(mén)限仍然作用) 因此，頻率依賴(lài)于電源電壓。隱藏的管腳8 可以從V+ /(1/3 VCC - 2V)下降圖5.A 。調(diào)頻的連接圖5B 。頻率掃描的連接 圖5典型應(yīng)用正弦波輸出有比較高的輸出阻抗( 1k ) . 電路圖6提供緩沖,增益和調(diào)幅. 一個(gè)簡(jiǎn)單工作放大器也被使用.圖6 . 正弦波輸出緩沖放大器采用雙電源電壓的外部電容器為了中斷ICL8038 振蕩管腳10可以縮短至地面. 圖7顯示了場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)， 二極管和選通信號(hào)的輸入,使輸出在開(kāi)始總有相同的斜面. 圖7音頻脈沖濾波器為了獲得1000:1打描一系列關(guān)于ICL8038的電壓外部電阻器RA和RB必須降到幾乎為零. 這就要求雜控制管腳8的最高電壓超出R