ICL8038选取RC参数的计算详解

1996

最近正在研究ICL8038，虽然说网络上有很多现成的设计，但是都没有详细的计算过程，元件参数选择不明不白，实际效果也不知道，自己有些想法想要实现，自然要调整电路参数，于是研究了原始数据表，，结合一些实验表现，将其整理为文字，供坛友自己设计时参考，其实也就是个数据表的翻译版本。运用尽量简单的数学知识推导，实在不懂数学的直接应用结论也可！
以下为参考电路

工作原理为A恒流源给C充电，达到2/3Vcc时停止，由B恒流源放电到1/3Vcc，然后再产生方波和正弦波，准备一个重要公式，电容两端电压等于1/C倍的充电电流对时间的积分  ΔU=1/C ∫ i dt
改变电流是调节频率和占空比的手段，下面对两个恒流源进行说明，Rext代指RA或者RB
RA，RB 分别决定了内部两个恒流源充\放电电流，并由Pin8的电压统一控制，公式为I=Vpin8/Rext，于是，改变RA、RB可以改变三角波的上升、下降时间，改变Vpin8 同时改变上升下降时间，也就是频率，恒流源的计算公式为I=Vpin8/Rext
根据官方说法，电流太小（小于1uA）受电路漏电流（主要是指电容漏电）影响大，电流太大（大于5mA）受内部三极管压降影响，最佳范围为10uA~1mA。由此范围，结合工作电压，可以计算出Rext的范围
下面是示例，工作电压24V
首先是C的选择
因为C的值比R的值少，很多时候没得选，但说好的详解，还是给出计算过程
设计每个频段有10倍频率变化，根据ΔU=1/C ∫ i dt可知，频率要变化十倍，电流也要变化十倍，先假设充放电时间相同，看数据表ΔU=1/3Vcc，
带入公式并做一个最简单得积分后得到 6*C/I=2T，f=I/3C，先满足I，先随便取个中间值50~500uA，对应频率为10KHz~1KHz（注意大电流对应低频率），C得0.1667uf，举例结束！
更多时候需要的是反过来算，凑得一个合理的电流值范围
R的选择，调频通过调节8脚电压实现
数据表里有句话，Vpin8范围是Vcc到(1/3Vcc - 2V)，那么，Vpin8可以取变化在6V~24V，作为举例方便计算，电流值暂且就取50uA~500uA，根据I=Vpin8/Rext，R=（24-6）V/（0.5-0.05）mA=40K
这个值似乎和典型值差太多？怎么办？好办！根据一点初中数学的东西，Rext可以看作是I关于Vpin8这个函数的斜率的倒数，要Rext变小，只要增加直线的斜率，也就是说，减小Vpin8的变化值！考虑到典型值为数K，那么ΔVpin8需要缩小几倍，同时应该满足大于1/3Vcc - 2V小于Vcc的前提，计算完成后还应该反过来验证一下是否满足前提条件
实际使用中，先根据电容算电流，再根据电流取电阻
此物缺点就是占空比和频率相互牵扯，如果要做占空比可调，那么每档的频率调节范围要留宽一点，至于是往上留还是往下留，要看占空比调节方式，涉及的东西上面其实都给全了，自行解决吧！
最后，内部图镇楼！


补充内容 (2018-2-8 16:35):
重要说明，Vpin8指的是到Vcc的电压！！

补充内容 (2018-2-8 16:38):
重要说明2，以上计算针对RA=RB的情况！！

1996

一拍脑袋想出来整理的东西，错误还是有，计算恒流源电流的公式有误，应该是I=（VCC-8脚对地电压）/定时电阻

正直电子

好帖子，我曾经阅读童诗白华成英的模拟电路基础第三版，里面关于8038的介绍少之又少。我曾经也用过8038做过函数信号发生器，也没有注意这些细节，每次看频率都是从示波器看的。正好深入学习一下

1996

正直电子 发表于 2018-2-22 00:00
好帖子，我曾经阅读童诗白华成英的模拟电路基础第三版，里面关于8038的介绍少之又少。我曾经也用过8038做过 ...

说实话这东西写得乱七八糟的 我自己都看不下去