传统的模拟函数发生器具有方波、三角波和正弦波三重波形输出，是电子实验室工作台上常见的工具。这也是一种经典的设计练习。一般来说，方波和三角波比较简单，所以问题在于如何生成可接受的精确正弦波。这通常会涉及一些三角波的转换方法。图1的发生器电路采用了一种流行的积分器解决方案，但也有一些有用的改进。
图1 四路高速RRIO TLV9064运算放大器可充当比较器、积分器和限幅器，同时从灵活的单电源中获取单位数毫瓦的功率。
A1和A2组合形成一个传统的多谐振荡器，生成对称(大约Vdd/2)的方波和三角波。后者的峰间幅值被R5和R6固定在0.909Vdd，而两者的频率均可由R1C1设置超20倍频(或许更多一点)。
现在，通过对A2的输出进行简单的积分，就可以将A2的三角波转换成(或多或少)可用的正弦波近似值，而且这种方法也很流行。但“或多或少”这个不吉利的短语却揭示了简单积分的弊端。不幸的是，由此产生的近似值虽然看起来很像正弦波，但在数量上却与真正的正弦函数相差甚远，误差为满量程的+/-3%(主要是三次谐波)，如图2所示。
图2 三角波的简单积分将导致+/-3%正弦三次谐波误差。
但也许我们可以做得更好。
一些实验和仿真表明，只要在积分之前于满量程的+/- 2/3rds(Vpp=0.67Vdd)处截断三角波，就可以使正弦波的精度提高惊人的3倍，如图3的残差误差函数图所示。
图3 在积分之前对三角波进行+/-67%处的梯形截断，可将正弦峰值误差减少到主要为5次谐波的+/-1%以下。
之所以我说“简单”，是因为我们已经有了一个额外的放大器(A3)可用。因此，只需要两个额外的电阻(R7和R8)即可生成削波为67%的梯形波形。这可以更好地逼近真正的正弦波的dV/dT，将误差减少到图3所示的+/-1% 5次谐波的波形曲线。值得注意的是，1%的正弦精度与著名的Intersil ICL8038函数发生器芯片的性能类似。但这是在电路内微调之后才实现的。图1中的电路则不需要。
现在，积分发生在A4中，直流恢复R9C3网络提供零点稳定性，R2控制正弦幅度。
最后一项功能非常重要，因为正弦波形是由积分产生的，这使得它的幅度本质上与频率成反比。因此，由于频率不受正弦幅度调整的影响，反之也一样，所以设置这两个参数最有效的方法是先调整频率，然后根据需要设置正弦幅度。这就避免了可能浪费时间(并且令人沮丧)的反复操作。
关于图1电路的最后一点评论：TLV9064特别适用于A1比较器和A3限幅器，因为它具有非常快的过载恢复时间，只有200ns。对于运算放大器来说，这是一种非比寻常的性能，特别是像9064这样的低功耗运算放大器。
(原文刊登于EDN美国版，参考链接：Single supply function generator outputs buffered squares, triangles, and sines，由Ricardo Xie编译)
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