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采用集成电路MAX038的函数信号发生器的设计2008/11/20 23:49采用集成电路MAX038的函数信号发生器的设计A Signal Generator Design Making with Integrated Circuit MAX038作 者 ： 黄庆彩 祖 静 来源：网络1 引言 信号发生器是实验室的基本设备之一，目前广泛使用的是一些标准产品，虽然功能齐全、性能指标较高，但是价格较贵，而且许多功能却用不上。本文介绍了一种由集成电路MAX038设计的简易信号发生器，该仪器具有结构简单、成本低、体积小、便于携带等特点，虽然功能及性能指标赶不上标准信号发生器，但足以满足一般的实验要求。2 MAX038性能简介 函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。函数信号发生器可以由晶体管、运放集成电路等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器集成电路产生。早期的函数信号发生器集成电路，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少、精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。MAX038是美信公司生产的一通用波形发生芯片，较以前常用的函数发生器件，从频率范围、频率精确度、对芯片、波形的控制性能以及用户使用的方便性等方面都有了很大的提高，因此可广泛应用于波形的产生、压控振荡器、脉宽调制器、频率合成器及FSK发生器等。MAX038的引脚功能如表1所示MAX038的性能特点: (1) 能精密地产生三角波、方波、正弦波信号。 (2) 频率范围从0.1Hz20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2V(P-P)。 (3) 占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，互不影响，占空比最大调节范围10%90%。 (4) 波形失真小，正弦波失真度小于0.75%，占空比调节时非线性度低于2%。 (5) 采用5V双电源供电，允许有5%变化范围，电源电流为80mA，典型功耗400MW，工作温度范围为070。 (6) 内设2.5V电压基准，利用控制端FADJ、DADJ实现频率微调和占空比调节。3 具有四种输出波形的简易信号发生器设计实例 该简易信号发生器可以输出三角波、方波、正弦波和阶跃波4种波形;3个固定频率选择;以及10个电压选择。此外，为了更好的满足大多数实验与电路检测的要求，该信号发生器还可以输出电荷量。该信号发生器电路主要由信号产生电路、电压电荷输出电路和电源模块三部分组成。3.1 信号产生电路 对于三角波、方波、正弦波3种信号，其信号产生电路的核心器件为MAX038，3种输出波形由波形设定端A0，A1控制，其编码如表2所示。其中x表示任意状态，1为高电平，0为低电平。表2 A0和A1的编码 为简化电路，引脚DADJ接地，使该信号发生器各种波形的占空比固定为50%。MAX038的输出频率由IIN、FADJ端电压和主振荡器COSC的外接电容器CF三者共同确定。当UFADJ=0V时，输出频率f0=IIN/CF，IIN=Uin/Rin=2.5/Rin;当UFADJ0V时，输出频率f=f0(1-0.2915UFADJ)。MAX038产生波形的基本电路，如图1所示: 图1 MAX038的波形产生电路 为了确保输出信号的起始电压在0V附近，此电路需加信号上升沿起始控制电路，如图2所示。对于该信号发生器的阶跃信号，则不经过上升沿起始电路，阶跃信号可用电压跟随器产生。图2 上升沿起始电路3.2 信号放大及电压电荷输出电路 MAX038的各种输出波形的幅值均为2V(P-P)，阶跃信号的幅值为1V。为了使信号的幅值范围更大，可以先把信号衰减，再经过输出放大器AD822以适当比例同相放大输出。为了输出不同的电压，可在运放AD822的反相端和输出端串联不同的电阻来调节电压的幅值。为了滤除噪声，可在每个电阻上并上电容，并且要使输入输出端的电阻电容匹配。在实际调试中，MAX038的各种输出波形的幅值不相等，经过对10套电路的调试得出:方波的幅值最大，其次是阶跃波，三角波幅值最小，而且依次相差0.08V。在电路中由于MAX038输出的波形需要经过放大电路来输出，因此为了更准确的输出波形，可以再加一波形幅值控制电路，使三种波形的幅值均一样。这里采用四通道模拟开关MAX4663经过电阻分压来使方波、阶跃波的波形幅值都等于三角波的幅值，以满足电路需要。幅值控制电路如图3所示:图3 幅值控制电路 对于该信号发生器电荷量的输出，可采用在电压输出端串联绝缘阻抗高的电容(如聚苯乙烯电容)来实现，聚苯乙烯电容具有漏电小、损耗小、吸附效应小等特点。3.3 电源模块 电源模块比较简单，采用可充电的锂电池供电。可用4节3.6V的电池串成正负7.2V的电压，再分别经过LP2985、LT1964输出+5V和-5V的稳压电源即可供给电路工作。4 结束语 MAX038较早期的函数发生器集成电路在整体性能上有了很大的提高，外围电路也更加简洁。主要指标:频率范围0.3Hz10MHz;总波形失真率小于1%。用MAX038设计的信号发生器外围电路简单、体积小、性能稳定可靠，不足之处是缺少频率显示。如果该电路增加频率显示功能模块便成为一台标准的信号发生器，使用将更加方便。相关文章：高频函数信号发生器MAX038及其应用单片机多波调频信号产生器的设计采用集成电路MAX038的函数信号发生器的设计MAX038构成的5Hz5MHz函数发生器一款由Max038构成的函数波形发生器MAX038高频信号发生器一种基于单片机的函数发生器的设计实现用UC3842设计开关电源的几个技巧低成本、高可靠性的电动自行车充电器制作开关集成电路TL494介绍及其应用PWM控制芯片SG3525功能简介LM324功能应用简介LM339功能应用简介编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理12位逐次比较型模数A/D转换器编码译码集成电路VD5026/VD50278位数模D/A转换器DAC0832蓝牙收发芯片RF2968的原理及应用市场上最常用的两款电动车充电器电路原理及维修常用发射三极管的参数更多请进入相关分类百度搜索本站 Google搜索本站 （如何搜索本站) 输入关键字搜索本