函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形产生器，随着大规模     集成电路   的迅速发展，多功能信号发生器已被制作成专用集成     电路   ，如国内生产的     5G   8038单片函数波形发生器，可以产生精度较高的正弦波、方波、矩形波，锯齿波等多种信号。该产品与国外的ICL8038功能相同。产品的各种信号频率可以通过调节外接     电阻   和     电容   的参数值进行调节，为快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。

本文主要介绍了由     运算放大器   LM318和5G8038、     电位器   等组成的多功能函数信号发生器，该电路能够产生正弦波信号、三角波信号、频率与占空比可调节的矩形波信号，其输出频率能在20Hz-5kHz范围内连续调整，达到调试简单、性能稳定、使用方便等优点。

1、5G8038的特性

5G8038性能特点如下：

（1）输出各类波形的频率漂移小于50×10-6Hz/℃；

（2）通过调节外接阻容元件值，很容易改变振荡频率，使工作频率在0.001Hz-300kHz范围内可调节。

（3）输出的波形失真小；

（4）三角波输出线性度可优于0.1%。

（5）矩形脉冲输出占空比调节范围可达1-99%，可获得窄脉冲、方波、宽脉冲输出；

（6）输出脉冲（或方波）电平可从4.2-28V；

（7）外围电路简单（外接元件较少），引出线比较灵活、适用性强。

5G8038是上海元件五厂生产的，而国外生产的同类产品ICL8038的性能特点要优于以互换使用。5G8038引脚排列如图1所示。

集成电路5G8038管脚说明：

1：正弦波失真调节端；

2：正弦波输出端；

3：三角波/锯齿波输出端；

4：恒流源调节（4脚和5脚外接电阻，以实现占空比的调节）；

5：恒流源调节（外接电阻端）；

6：正电源；

7：基准源输出；

8：调频控制输入端；

9：方波/矩形波输出端（集电极     开路   输出）；

10：外接电容C；

11：负电源或接地端；

12：正弦波失真调节；

13：空置端；

14：空置端。

2、5G8038的典型应用--构成多功能信号发生器

（1）5G8038多功能函数发生器的内部结构和工作原理如图2所示。

由5G8038构成的函数发生器原理框图可知：他由1个恒流充放电振荡电路和1个正弦波变换器组成，恒流充放电振荡电路产生方波和三角波，三角波经正弦波变换器输出正弦波。图中2个     比较器   C1，C2组成1个参考电压分别设置在2/3Vcc和1/3Vcc上的窗口比较强。2个比较器的输出分别控制     RS       触发器   的置位端和复位端。2个恒流源I1，I2担任对定时电容C的充放电，而充电和放电的转换则为RS触发器的输出通过电子     开关   S的通或断来进行控制。当电子开关S断开时，电路对外接电容C充电，当电子开关S接通时，电容C放电，所以，若电路参数设计恰当，可在电容C上产生良好的三角波，经缓冲器由3脚输出。为了得到在比较宽的频率范围内三角波到正弦波的转换，可用1个由电阻和     晶体管   组成的折线近似转换网络将三角波转换为正弦波，由2脚输出。而用于控制开关S的信号，即RS触发器的输出，就是方波，经缓冲器由9脚输出。

（2） 5G8038应用电路设计

由5G8038构成的多功能信号发生器如图3所示。

为了提高信号源的带负载能力，可使三角波、正弦波信号经由LM318高速运算     放大器   放大后输出。

通过调节电位器Rp1的位置，既可调节函数发生器的输出振荡频率的大小，又可用来调节输出矩形脉冲波的占空比。

调节电位器Rp2，可调节输出正弦波信号失真度。

调节Rp3，Rp4，可调节信号输出幅度。

图中3个电位器Rp1，Rp2，Rp3采用精密多圈电位器。

为了使振荡信号获得最佳的特性，流过5G8038集成电路4脚和5脚的     电流   不能过大或过小。若电流过大，将使三角波的线性变坏，从而导致正弦波失真度增大；若过小，则电容的漏电流影响变大。流过5G8038集成电路4脚和5脚的最佳电流为1μA-1mA。为此

3、结 语

在本文的设计中使用了5G8038单片函数波形发生器，可以产生精度较高的正弦波、方波、矩形波、三角波、锯齿波等多种信号，而且具有较高的温度稳定性和频率稳定性。特别适用于工控和电子实验室，当输出缓冲电路独立设置多路时，可同时多路输出三种信号，比较容易满足实际需要。

责任编辑：Gt