MAX038的信号发生器的设计
MAX038信号发生器
信号发生器该波形发生器以MAX038函数发生器为核心，采用数字、模拟结合的方法，产生正弦波、三角波和方波信号，频率范围可达10Hz~1MHz，并能进行七个频率段的选择，后级采用集成运放来提高输出波形质量并增强带负载能力，最终得到所要求的输出波形，较好的满足大多数实验与检测的需求。
一、方案设计与论证1、波形发生及频率合成部分方案一：采用555集成芯片函数发生器，555可以产生可变的正弦波、方波、三角波及实现频率控制。
方案二：采用低温漂、低失真、高线性单片压控函数发生器ICL8038，产生频率（0.001~300KHZ）可变的正弦波、三角波、方波及数控频率调整。
但是，由于ICL8038自身的限制，输出频率稳定度只有10-3（RC振荡器）。
而且，由于压控的非线性，频率步进的步长控制比较困难。
方案三：采用MAX038函数发生器，MAX038是一个精密高频波形产生器。
能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波信号。
频率范围从0.1Hz～20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2V（P－P）。
占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围是10％～90％。
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％。
方案四：采用DDS波形发生技术，采用FPGA和单片机相结合的方式实现对频率的控制。
将比例乘法器（CC14527）以及相应的大量控制逻辑集成在FPGA 中，既减少了大量硬件连线，又降低了干扰，系统实现方便，性能稳定。
但是，DDS成本高，资金需要量大，并且DDS器件很难买到。
经比较，在本设计中采用方案三。
2、模拟部分方案一：由于MAX038输出幅度为2V，根据设计要求，在1KΩ负载条件下，输出正弦波信号的电压峰—峰值V opp在0~5V范围内可调，为了增加系统的带负载能力，考虑加入高精度、高速度的运放OPA604，为保持信号稳定减小波形的失真度加入一级缓冲BUF634，以提高输出电压，使输出频率可调并稳定。
基于MAX038的程控函数信号发生器的设计
基于MAX038的程控函数信号发生器的设计引言在现代电子技术的研究及应用领域。
常常需要高精度且频率可调的信号源。
MAX038是MAXIM公司开发的新一代专用函数信号发生芯片，它可以产生正弦波、方波和三角波等三种波形，而且频率和占空比独立可调。
本文设计了一种由LPC2114、MAX038、D／A 转换器以及八选一模拟开关CD4051等构成的程控函数信号发生器。
研究了LPC2114通过D／A转换器实现对MAX038频就绪和占空比的调控方法。
给出了在0.1Hz～20MHz内产生精确的正弦波、方波和三角波的方法。
此外，本函数信号发生器还具有可调范围大、精度高、信号稳定等特点，可以应用于各种电子测量和控制场合。
1 MAX038的主要特性MAX038是MAXIM公司生产的一种具有高频、高精度、低输出电阻而且驱动能力很强的函数信号发生器芯片。
它的内部电路主要由振荡器、振荡频率控制器、2.5 V基准电压源、正弦波形发生器、比较器、多路模拟开关、相位比较器组成。
MAX038主要性能特点如下：◇能精密地产生正弦波、矩形波(含方波)、三角波信号。
◇频率范围从0.1 Hz～20 MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2 V(P-P)。
◇占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围为10％～90％。
◇波形失真小，正弦波失真度小于0.75％，占空比调节时的非线性度低于2％。
◇采用±5 V双电源供电，允许有5％变化范围，电源电流为80 mA，典型功耗400 mW，工作温度范围为0～70℃。
◇内设2.5 V电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，从而实现频率微调和占空比调节。
2系统构成与工作原理2.1系统整体构成一系统主要是由主控制器LPC2114、函数发生器MAX038、D／A转换器、LED显示、键盘、波段切换，波形处理和峰值检波等部分组成，其整体结构框图如图1所示。
基于MAX038的函数信号发生器设计
图1 系统框图吉林大学，教师，吉林工业职业技术学院，主要从事虚拟仪器测量技术研究。
Science and Technology Innovation Herald1.2.4 显示及键盘电路设计采用液晶对输出波形、频率、幅度进行键盘进行参数的设置[3]。
其键盘按键正弦波、方波、三角波输出选择键一个，输出频率范围选择按输出幅度设置键一个，步进加键一步进减键一个。
1.3 软件系统的设计的单片机主程序框图如图4所首先进行初始化，然后从片内RAM 中读取回车键按下标志位进行判断，如果没有X038输出初始频率和波形；按下则根据中断处理程序获得的有关数据进行处理时，首先根据输入的键值完成对输出波形、波段以及频率的选择，然后根计算输出频率f所需电压的编程数据送DAC0832，这样就在MAX038的输出相应波形和频率的信号。
最后调用显示子程序，在液晶显示屏上前波形发生器的工作参数，即振荡频率、出波形。
2 结语采用89C52完成对函数发生器MAX038的控制，很好实现程控函数发作，这种程控函数发生器的三一个引脚输出，具有输出频率范围宽、稳定，失真小的特点。
参考文献[1] 李琳.单片高频函数发生器M其应用[J].现代电子技术，2007[2] 蒋金弟，朱永辉，毛培法.MAX038高频精密函数发生器原理及应用[J].山西电子技术，2001（2）：39-43.[3] 谢自美.电子线路设计.实验.测试[M].武汉：华中科技大学出版社，图3 频率步进值选择电路图4 主程序流程科技创新导报Science and Technology Innovation Herald。
基于MAX038的信号发生器设计
Ｄ Ｃ ８２和 １ Ａ ０３ ２位数模转换 芯片 Ｔ Ｖ ６ ８ 分别 实现 了不 同函数信 号的产 生 ， Ｌ ５ １， 以及对 电压 、 率变化 的步进调 节。通 频 过实验分 析 ， 系统具有频率范 围宽 、 步进较 小 、 幅度和频率范 围宽 的特点 。 关键词 ：Ｍ Ｘ ３ ； Ｕ；频率 ； Ａ ０ ８ ＭＣ 幅度
中 图 分 类 号 ： Ｐ１ Ｔ ３ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１７ —２ Ｘ（ ００ ０ — １ １０ ６３ ９ ３ ２ １ ）７ ０ ８ —４
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｎａ ｅ ｒ ｔ ｒ ｂａ ｅ ｎ Ｍ ＡＸ０ ８ ｓｇ ｆ ｓｇ ｌｇ ｎｅ ａ ｏ ｓ ｄ ｏ ３
则 Ｔ Ｖ ６８的数 据算 法为 Ｌ ５１
１ 信 号 发 生 器 整体 框 图 设 计
因为 ＭＡ ０ ８本 身 的失真 低 于 ０ ７ ％ ， 出频 Ｘ３ ．５ 输
ＬＩ ＤＡ 一
一
、 ，
２ ０ ００ ０
。 ，．Ｋ 。
式中：０ ， 为输 出 电流 ； 为 采样 电阻值 ； ｒ为 Ｄ Ａ Ｒ Ｖｅ ｆ ／
收稿 日期 ： ０ ０—０ ０ ２１ ４— ３
基金 项 目 ：湖 南 省科 技 厅规 划 课 题 （０ ９ Ｋ １ １ ２０ Ｇ ３０ ）
作者简介 ： 鲍祖 尚（ ９ ３一）男 ， １６ ， 湖南长沙人 ， 副教授 ， 主要从事单片机 与嵌入式 系统等方面的科研和教学工作
ＭＡ ０ ８是一 款美信 公 司产 生 多种 函数 信 号 的 Ｘ３ 专 门器件 ， 文将 讨 论 应 用 ＭＡ ０ ８与单 片机 结 合 本 Ｘ３
构 成多种 信号 发生 器 ， 实现 以下 指标 ： 并 能产 生 正弦
率 范 围为 ０ １～ ００ ００ ０ Ｈ 。故 只需 要考 虑 步 进 ． ２ ０ ０ ｚ 方 案 。要求 输 出频 率 范 围 为 １ ０～１ ０ ０ ， ００ ０Ｈｚ 其 ０ 步进 间隔分段 调节 。１ 字 长 的 Ｄ Ａ转 换 器 具 有 ２位 ／ ４０ ６种 状 态 ， 全 能 够 能 满 足 要 求 。设 计 选 用 ９ 完
基于max038的信号发生器设计
一、课题名称：函数信号发生器二、主要技术指标（或基本要求）：1）能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波信号。
2）频率范围从0.1Hz～20MHz，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，二者互不影响，占空比最大调节范围是15％～85％。
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0～70℃。
6）内设2.5V电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，实现频率微调和占空比调节。
7)低阻抗定压输出，输出电阻典型值0.1欧姆，具有输出过载/短路保护。
三、主要工作内容：方案设想，MAX038,OP07,电路原理等资料查询准备。
电路原理图设计绘制，面包板验证设计可行性。
之后进行PCB板设计调整，电路板定制，元件采购；裸板测试，焊接，整机测试。
实验设计进行报告反馈四、主要参考文献：[1]赵涛，辛灿华，姚西霞，陈晓娟，基于MAX038的多功能信号发生器的设计。
《机电产品与创新》2008.07[2]蒋金弟，朱永辉，毛培法。
MAX038高频精密函数信号发生器原理及应用。
《山西电子技术》2001[3]黄庆彩,祖静,裴东兴.基于MAX038的函数信号发生器的设计[J].仪器仪表学报,2004,S1.[4]陈一新.单片高频函数发生器MAX038及其应用[J].中国仪器仪表,2002,04.[5]赵立民.电子技术实验教程[M].北京:机械工业出版社,2004基于MAX038的多波形函数信号发生系统概述和方案设计·概述信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
MAX038多波形信号发生器的设计
本文是全国电子设计竞赛获奖项目，现将设计思路写出来，供大家参考。
一、竞赛试题信号发生器（H题）【高职高专组】1.任务设计并制作一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波信号，其系统框图如图1所示。
(1)基本要求1)信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形；2)输出信号频率在100Hz～100kHz范围内可调,输出信号频率稳定度优于10～3；3)在1kW负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0～5V范围内可调；4)输出信号波形无明显失真；5)自制稳压电源。
(2)发挥部分1)将输出信号频率范围扩展为10Hz～1MHz，输出信号频率可分段调节：在10Hz～1kHz范围内步进间隔为10Hz；在1kHz～1MHz范围内步进间隔为1kHz。
输出信号频率值可通过键盘进行设置；2)在50W负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0～5V范围内可调，调节步进间隔为0.1V，输出信号的电压值可通过键盘进行设置；3）可实时显示输出信号的类型、幅度、频率和频率步进值；二、方案论证1.信号发生电路方案一：采用单片机产生相应的波形，虽然单片机配合DAC也可以产生方波、正弦波、三角波三种波形，控制波形的方式也比较简单，但受到单片机晶振及指令周期的影响，产生的波形频率达不到题目要求，精度也不高。
方案二：采用波形专用发生电路，ICL8038可以产生方波，正弦波，三角波三种波形，是常用的信号源发生电路，但是ICL8038产生波形频率较低，达不到题目要求，另外也不易实现数字控制。
方案三：采用波形专业发生电路MAX038，MAX038是MAXIM公司生产的一种具有高频、高精度、低输出电阻而且驱动能力很强的函数信号发生器芯片。
频率范围从0.1Hz～20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2V。
占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围为10％～90％。
内设2.5V 电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，从而实现频率微调和占空比调节。
基于MAX038的信号发生器设计
中 南林业科技大学学报 Journa l of Cen tra l South Un iversity of Forestry & Technology
Vol. 30 No. 7 Jul. 2010
基于 MAX038的信号发生器设计
鲍祖尚
(长沙师范学校 , 湖南 长沙 410100)
×V4ref0·95K
。
式中 : I0 为输出电流 ; RS 为采样电阻值 ; V ref为 D /A
收稿日期 : 2010 - 04 - 03 基金项目 : 湖南省科技厅规划课题 (2009GK3101) 作者简介 : 鲍祖尚 (1963 - ) ,男 ,湖南长沙人 ,副教授 ,主要从事单片机与嵌入式系统等方面的科研和教学工作
1 信号发生器整体框图设计
因为 MAX038本身的失真低于 0. 75% ,输出频
率范围为 0. 1～20 000 000 Hz。故只需要考虑步进
方案 。要求输出频率范围为 10 ～1 000 000 Hz,其
步进间隔分段调节 。12位字长的 D /A 转换器具有
4 096种 状 态 , 完 全 能 够 能 满 足 要 求 。设 计 选 用
Hz;我们将频率范围分为 10 ～1 000 Hz与 1 000 ～ 输出频率调整方式取决于 IIN 引脚的输入电流 Iin,
1 000 000 Hz, 选 用 12 位 精 度 的 D /A 转 换 器 TLV5618产生 MAX038振荡频率所需的控制电压 ,
COSC 引脚的电容量 Cf (对地 ) 以及 FADJ 引脚上的 电压 。当 VFADJ = 0 V 时 , 输出的中心频率 f0 为 :
MAX038是一款美信公司产生多种函数信号的 专门器件 ,本文将讨论应用 MAX038 与单片机结合 构成多种信号发生器 ,并实现以下指标 :能产生正弦 波 、方波和三角波 3种周期性波形 ;输出信号频率范 围 10～1 000 000 Hz,输出信号频率可分段调节 :在 10 ～ 1 000 000 Hz 范 围 内 步 进 间 隔 为 10 Hz; 在 1 000～1 000 Hz范围内步进间隔为 1 000 Hz。输 出信号频率值可通过键盘进行设置 ;可实时显示输 出信号的类型 、幅度 、频率和频率步进值 。
基于MAX038的多波形发生器的制作
以上几种能力既是独立 的, 又相 互关联, 不可分 割, 而 且相辅 相成, 互 为作用。体育能力的培养, 在 教学中 分两个 过程, 即 教一 学, 学一 用, 运用 已学的知识、技术于体育之中, 才是形成体 育能力的关键所 在。因此, 教学 中应注意强调体育知识的传 授, 让学生 了解 和掌握 人体生 理变化 规律, 使 他们懂得科学锻炼的原理、方法, 以 及体育 锻炼对 人体产 生的影 响。且欣 赏体育比赛, 参加体育文化娱乐活动都离不 开理论知识的指 导, 所以, 学校 体育要为终身体育打好基础, 关键就是要培养和提高学生的体育能力。
二、身体锻练能力的培养
大学生身体锻 炼能 力, 是指 学生 能运 用所 学的科 学锻 炼的 理论 和方 法, 结合 环境和 自身条 件加以 创新, 培养成 独立地 进行体 育锻炼 的能力。 应该从以下几个方面去抓:
1. 自学: 培养学生明确体育锻炼的意义, 学 习有关体育知 识和方法, 能 够结合环境和自身条件, 制定锻炼计划和 方法, 能够结合环 境和自身条件, 制定锻炼计划和方案, 坚持经常持久地锻炼。并养成良好的锻炼习惯。
力、想象能力、思维能力、记忆能力、注意能力等等。特殊能力是相对于 一般 能力来讲的, 它是指入在进行某项专业活动中所表现出来的能力, 如音乐、绘 画、色彩的鉴别及体育的运动能力等。体育能力是一种 特殊能力, 它是由知 识、技术、技能和智力构成的一种个性身心品质的综合体。立足现实, 着眼终 生, 依据体育发展身体, 增强体质这一本质特征; 制定出构成体育运动能力的 六种基本成份, 即: ( 1)身体锻炼能力; ( 2 )运动能力; ( 3)开拓创新能力; ( 4) 组织管理能力; ( 5)保健能力; ( 6)运用体育环境和条件能力。
MAX038
概述 MAX038是美国马克西姆公司开发的新 MAX038是美国马克西姆公司开发的新 一代函数信号发生器。MAX038设计的简易 一代函数信号发生器。MAX038设计的简易 信号发生器电路结构简单，虽然功能及性 能指标赶不上标准信号发生器，但满足一 般的实验要求是不成问题的。
内部框图
基本工作电路
输出振荡频率控制
输出频率与外接振荡电容器COSC的容量、参考电流IIN及 输出频率与外接振荡电容器COSC的容量、参考电流IIN及 频率调节电压VFADJ有关。 频率调节电压VFADJ有关。 当VFADJ=0V时，输出振荡频率由下式决定： VFADJ=0V时，输出振荡频率由下式决定： F0（MHZ）=IIN（ｕA）÷CF（PF） F0（MHZ）=IIN（ｕA CF（PF） 式中：IIN为当前输入到IIN的电流（ 2uA≤IIN≤750uA)， 式中：IIN为当前输入到IIN的电流（ 2uA≤IIN≤750uA)， IIN可由电流源IIN或电压源VIN与电阻RIN串联来驱动 IIN可由电流源IIN或电压源VIN与电阻RIN串联来驱动 （接在 REF和IIN之间的电阻就可产生IIN）。使用电 REF和IIN之间的电阻就可产生IIN）。使用电 压源与电阻串联的振荡器振荡频率按F0（MHz） 压源与电阻串联的振荡器振荡频率按F0（MHz） =Vin/[Rin*Cf(pF) ]计算。推荐的参考电流IIN范围： ]计算。推荐的参考电流IIN范围： 10uA到400uA。 10uA到400uA。 CF=外接振荡电容器COSC的容量 CF=外接振荡电容器COSC的容量 (20pf≤COSC≤100uf) ；
引脚排列
MAX038采用20脚双列直插式封装。各管脚 MAX038采用20脚双列直插式封装。各管脚 排列如图所示。
MAX038信号发生器
目录摘要关键字第一章高频信号发生器1.1电路结构和原理1.2控制和管理方框图1.3小结第二章MAX038函数信号发生器2.1MAX038的性能特点2.2MAX038的工作原理2.2.1管脚功能2.2.2内部结构及原理2.3MAX038构成的高频精密函数波形发生器2.3.1正弦波发生器2.3.2高频函数发生器2.4小结第三章频率合成器MC1451513.1频率合成器3.1.1频率和成器的原理3.1.2锁相合成器3.1.3锁相环的基本原理3.1.4环路滤波器3.2小结第四章MAX7541及跟随器4.1概述4.2引脚和内部结构4.3MAX7541的输入与输出4.4跟随器第五章频率计5.1频率计定义5.2系统组成5.2.1方框图和工作原理5.2.2处理方法5.3 1611功能介绍5.4小结第六章直流稳压电源6.1概述6.2电路图第七章放大电路和衰减电路7.1MAX442的管脚7.2放大电路7.3衰减电路7.4小结总结附图前言信号发生器是电子实验室的基本设备之一，目前各类学校广泛使用的是标准产品，虽然功能齐全、性能指标较高，但是价格较贵，且许多功能用不上。
本文介绍一种由单片集成电路MAX038设计的简易信号发生器，该仪器电路结构简单，虽然功能及性能指标赶不上标准信号发生器，但满足一般的实验要求是不成问题的。
函数信号发生器能产生多种波形的装置.MAX038是美国马克希姆(MAXIN)公司新研制的单片高频精密函数波形发生器与ICL8038想比,它具有高频特性好,频率范围很宽,频率与占空比能单独调节,功能全,调节方式更加灵活等优点.可广泛用于高频精密函数波形发生器,频率市制器,脉宽调制器,.锁相环,.频率合成器,调频发生器等领域.其成本低、体积小、便于携带等特点，亦可作为电子产品维修人员的重要随身设备之一。
第一章MAX038的高频信号发生器一.概述信号发生器是电子实验室的基本设备之一，目前各类学校广泛使用的是标准产品，虽然功能齐全、性能指标较高，但是价格较贵，且许多功能用不上。
基于函数发生芯片MAX038的函数发生器设计
可 以利 用 单 片 机 和 ＭＡ ０ ８来 组 成 Ｘ３ 后 根 据 具 体 需 要 加 入 积 分 电路 等 构 成 正 高 频 函数 信 号 发 生器 ， 可 以应 用 于 压 控 智 能 函数 发 生器 ， 图 １所 示 。 通 过 键 盘 也 如 ‘ 弦 波 、 形 波 、 角 波 等 波 形 发 生 器 ； 可 振 荡 器 （Ｌ ）脉 宽 调 制 器 、 相 环 、 率 调 选 择 要 输 出 的波 形 ， 制 ＭＡ ０ ８的 ３ ４ 矩 三 也 Ｐ Ｌ、 锁 频 控 ×３ 、 利 用 专 用 直 接 数 字合 成 Ｄ ＤＳ芯 片 实 现 函 制器 、 率合成 器 等领 域 ， 目前较 为理 脚 来 达 到 不 同 波形 输 出 的 目的。通 过 控 制 频 是
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简易电路集锦 ・
基 于 函数发 生芯 片 ＭＡＸ０ ３ ８的 函数发生器设 计
能 够 产 生 多 种波 形，如 三 角 波 、锯 齿
华 东 师 范大 学 附属 第 二 中 学 刘 长 君
北京金菩嘉医疗科技有限公司 幸坤涛
表 １ 是 ＭＡ Ｏ ８ 的 引 脚 功 能 。 频 率 微调 和 占空 比调 节 。 出 电 阻 ：．Ｑ ； ×３ 输 ０１
制 的 振 荡 器 ，通 过 恒 定 电流 对 外 部 电容 Ｃ Ｆ充 电 、 放 电 ， 得 波 形 输 出。 充 、 电 获 放 电 流 由 流 进 ＭＡ ０ ８ 的 脚 的 电 流 控 ×３
制 ， 加 在 引 脚 Ｆ Ｄ 、 Ａ Ｊ上 的 电压 调 由 Ａ ＪＤ Ｄ
１ ０
１ １
数信号 发生器。还可 以利用单片集成芯片 想 的信 号 产 生集 成 芯 片 。
实 现 函数 信 号 发 生器 ， 种 信 号 发 生 器 能 这
基于MAX038的多功能信号发生器的设计
编号本科生毕业设计（论文）题目：多功能信号发生器地设计物联网工程学院电子信息工程专业二〇一三年六月设计总说明多功能信号发生器是一种能能够产生多种波形如三角波、矩形波（含方波）、正弦波地电路地信号发生器，在电路实验和设备检测中具有十分广泛地用途．随着科技地发展，对信号发生器地各方面要求越来越高．传统地信号发生器由于波形精度低，频率稳定性差等特点，已经不能满足许多实际应用地需要．而且市场上出售地低频信号发生器价格昂贵，为了适应实际地需要，设计一种低频信号发生器．本文介绍了一种基于单片机控制地多功能信号发生器，它采用MAX038与单片机结合地方法，通过Protel99软件进行硬件设计及仿真，采用C语言编程，结合软件控制信号产生、变化，频率测量及显示地流程，整个信号发生器以单片机（AT89C52）为控制中心，主要由稳压电源模块、按键电路模块、LED显示模块、波形生成模块、功率放大模块、整形电路、分频电路模块等组成．本设计基本达到初期地设计要求，可以产生1HZ-1MHZ地可人工调节频率及占空比地三角波、正弦波、方波及矩形波，对于产生地波形信号，通过功率放大电路对输出波形信号地幅度、波形稳定性进行调控、同时实现对输出信号频率及占空比地测量，并且可以显示出来，由于本多功能信号发生器所产生地信号频带相对较宽，先对功率放大电路地输出端进行整形处理，由于在12M晶振下单片机所能测量地频率最高只能达到500kHZ，必须对整形输出作一个四分频处理，另外本设计中对于不同频率地波形信号采用了不同地测量方式，对于较低频率地方波，我们通过测量其周期间接获得其频率，而对于较高频率地信号波，则可以直接进行测量，保证了测量地精度．综上所述，本设计能产生频率范围为1HZ-1MHZ地正弦波、三角波、方波、矩形波，同时实现了对频率、占空比及幅度地调节以及精确测量并且最终得以显示，基本达到了设计要求．关键词：多功能信号；单片机；MAX038；DESIGN SUMMARYVersatile signal generator able to produce a variety of waveforms such as triangle wave, square wave (including square), sine wave signal generator circuit, the circuit experiments and equipment testing has a very wide range of uses．With the development of technology in all aspects of the signal generator is increasingly demanding．Because the waveform signal generator traditional low accuracy and poor frequency stability characteristics, can not meet the needs of many practical applications．And on the market are expensive low frequency signal generator, in order to meet the actual needs, to design a low-frequency signal generator．This paper describes a microcontroller-based control of multi-signal generator, which uses a combination of methods MAX038 with microcontroller through Protel99 hardware design and simulation software, using C language programming, combined with software control signal generator, change the frequency measurement and display process, the signal generator to microcontroller (AT89C52) as the control center, mainly by the power supply module, the key circuit module, LED display module, the waveform generating module, a power amplifier module, shaping circuit, frequency divider circuit modules and other components．This design has basically reached the initial design requirements, you can generate 1HZ-1MHZ can manually adjust the frequency and duty cycle of the triangular wave, sine wave, square and rectangular wave, the waveform signal generated by the power amplifier circuit of the output waveform signal amplitude , waveform control stability, while achieving the output signal frequency and duty cycle measurements, and can be displayed, since the multi-signal generated by the signal generator is relatively wide frequency band, the first output of the power amplifier circuit side shaping process, since the 12M crystal oscillator frequency can be measured under the chip can only reach 500kHZ, you must make a divide-shaped output processing, in addition to this design for different frequency waveform signal uses a different measurement methods, for more Low-frequency square wave, we obtained indirectly by measuring the frequency of its period, and for the higher frequency signal waves, can be measured directly, to ensure accuracy of measurement． In summary, the design can produce a frequency range of 1HZ-1MHZ sine wave, triangle wave, square wave, rectangular wave, while achieving the right frequency, duty cycle and amplitude adjustment, and accurate measurement and eventually be displayed, reaches the design requirements．Keywords：Multifunctional signal。
基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计
中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名：王钰春学号：学生姓名：藏苑琪学号：学院：中北大学信息商务学院专业：电子信息工程题目：专业综合实践之单片机部分：基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计指导教师：王浩全职称: 教授2014 年 1 月 10 日中北大学信息商务学院课程设计任务书2013/2014 学年第 1 学期学院：中北大学信息商务学院专业：电子信息工程学生姓名：王钰春学号：学生姓名：藏苑琪学号：课程设计题目：基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计起迄日期： 2013年12 月30 日～2014年1月 10 日课程设计地点： 5院楼 201，510 实验室指导教师：王浩全下达任务书日期: 2013 年 12 月30日课程设计任务书课程设计任务书要求按国标GB 7714—87《文后参考文献着录规则》书写，例：1 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985（15篇以上）目录1 绪论 (1)2 设计目的 (1)3 设计内容和要求 (2)4 设计工作任务及工作量要求 (2)5 方案选择及论证 (2)设计分析 (2)单片机选择 (2)系统电路设计方案 (3)6 设计条件及主要参数计算 (4)频段调节控制 (4)频率、占空比调节 (5)7 系统设计 (6)8 程序设计 (9)9 系统软件仿真结果 (17)10 设计评述 (18)11 参考文献 (18)12 附录 (19)1 绪论随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。
尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。
现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。
当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展．在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。
MAX038信号发生器
目录摘要关键字第一章高频信号发生器1.1电路结构和原理1.2控制和管理方框图1.3小结第二章MAX038函数信号发生器2.1MAX038的性能特点2.2MAX038的工作原理2.2.1管脚功能2.2.2内部结构及原理2.3MAX038构成的高频精密函数波形发生器2.3.1正弦波发生器2.3.2高频函数发生器2.4小结第三章频率合成器MC1451513.1频率合成器3.1.1频率和成器的原理3.1.2锁相合成器3.1.3锁相环的基本原理3.1.4环路滤波器3.2小结第四章MAX7541及跟随器4.1概述4.2引脚和内部结构4.3MAX7541的输入与输出4.4跟随器第五章频率计5.1频率计定义5.2系统组成5.2.1方框图和工作原理5.2.2处理方法5.3 1611功能介绍5.4小结第六章直流稳压电源6.1概述6.2电路图第七章放大电路和衰减电路7.1MAX442的管脚7.2放大电路7.3衰减电路7.4小结总结附图前言信号发生器是电子实验室的基本设备之一，目前各类学校广泛使用的是标准产品，虽然功能齐全、性能指标较高，但是价格较贵，且许多功能用不上。
本文介绍一种由单片集成电路MAX038设计的简易信号发生器，该仪器电路结构简单，虽然功能及性能指标赶不上标准信号发生器，但满足一般的实验要求是不成问题的。
函数信号发生器能产生多种波形的装置.MAX038是美国马克希姆(MAXIN)公司新研制的单片高频精密函数波形发生器与ICL8038想比,它具有高频特性好,频率范围很宽,频率与占空比能单独调节,功能全,调节方式更加灵活等优点.可广泛用于高频精密函数波形发生器,频率市制器,脉宽调制器,.锁相环,.频率合成器,调频发生器等领域.其成本低、体积小、便于携带等特点，亦可作为电子产品维修人员的重要随身设备之一。
第一章MAX038的高频信号发生器一.概述信号发生器是电子实验室的基本设备之一，目前各类学校广泛使用的是标准产品，虽然功能齐全、性能指标较高，但是价格较贵，且许多功能用不上。
基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计教材
中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名：王钰春学号：10050644X08学生姓名：藏苑琪学号：10050644X16学院：中北大学信息商务学院专业：电子信息工程题目：专业综合实践之单片机部分：基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计指导教师：王浩全职称: 教授2014 年 1 月 10 日中北大学信息商务学院课程设计任务书2013/2014 学年第1 学期学院：中北大学信息商务学院专业：电子信息工程学生姓名：王钰春学号：10050644X08学生姓名：藏苑琪学号：10050644X16课程设计题目：基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计起迄日期：2013年12 月30 日～2014年1月10 日课程设计地点：5院楼201，510 实验室指导教师：王浩全下达任务书日期: 2013 年 12 月30日课程设计任务书1．设计目的：巩固掌握单片机工作原理及应用，提高编程能力。
本课程设计主要针对电子信息工程专业课程体系设置的要求，安排的一种综合性的课程设计。
一方面为了培养学生在查阅资料、复习、学习知识的基础上，进行包括机、电系统的设计、计算、仿真、编程、调试等多个环节的综合能力培养；另一方面，也是对学生进行毕业设计前的一次大型练兵，进一步培养学生独立地分析、解决实际问题的实际能力。
另外还培养学生用专业的、简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：掌握单片机89C51的工作原理掌握用汇编、C或其他语言实现编程掌握MAX038信号发生器芯片3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：（1）提供核心器件的工作原理与应用介绍；（2）提供用Pro tel设计的电路原理图，印刷板电路图；（3）提供用Multisim、MaxPlus、Proteus、Medwin、KeilC等软件对电路的仿真、编程与分析；（4）提供符合规定要求的课程设计说明书；（5）提供参考文献不少于15篇，且必须是相关的参考文献；课程设计任务书4．主要参考文献：要求按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例：1 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985（15篇以上）5．设计成果形式及要求：（1）电路原理图、程序、仿真结果、PCB图；（2）课程设计说明书；6．工作计划及进度：2013年12月 30 日~ 2014年1 月 1 日：查阅资料；2014年:1 月2 日~ 1 月 7 日：方案设计、实验验证；1 月8日~ 1 月 9 日：完成课程设计说明书；1 月 10 日：答辩。
基于MAX038的单片机多波调频信号产生器的设计
计 算 机 应 用
图Ｉ Ａ ０８ Ｍ Ｘ ３ 内部结构及基本工作电路
变为０弦波。三种波形进入多路器，由地址线 Ａ 和 。
电流） 当相位差为 １０时， 。 ８０ 占空比达到 １０ 相反， ０％；
Ａ 选择 ， 输出 振荡器中 Ｃ 的 和放电电 。 Ｆ 充电 流是由 流 入Ｉ Ｉ Ｎ的电 流来控制的， 改变Ｃ 和Ｉ Ｆ Ｉ Ｎ端电流的 值能 控制振荡器的频率。另外， Ｆ Ｄ 在 Ａ Ｊ引脚上加士． ２Ｖ ４ 的电压可以改变１０ ７％的标称频率 （Ｆ １ Ｖ Ｄ ０时的频 Ａ－ 率） 这种方法可以对频率进行细调。 Ｄ Ｄ ， 在 Ａ Ｊ引脚
波， ５ ； 温度漂移， ０ｐｍ＇： Ｔ Ｉ Ｍ Ｓ ７％ 低 ２０ｐ ／ 具有Ｔ Ｊ Ｏ Ｃ Ｃ 兼容的输出， 可用来同步外部器件； ５ 源。 １Ｖ电 基于Ｍ Ｘ ３ 的 ０８ 这些特点， Ａ 可采用多路开关接通 电 容和电 来调整其外部基频， 阻 然后由 Ｄ Ｃ８２提 Ａ ０３
供可在士 ． ２ Ｖ和士． ３ ２ Ｖ变化的电压， ４ 使占空比在 １％－ ５
功 冷留 ｈ － ｗ ｃ Ｌ 国 礴 中／ ｗ ｃ ／ ｏ ｎ ｗ ｎ
５ ４
万方数据
创， 匀 王 算 立用
《 孩术 ０４ 电吕 》２０ 年第２ 期
式为：
Ｄ Ｄ 端， Ｔ９ ５ 通过ＤＡ转换器的数据产生控制 Ａ Ｊ Ａ ８Ｃ １ ／
电压并以近似线性的规律来调制频率和占空比，同时
空比。当Ｋ ２ Ｔ 接通时，Ｄ Ｄ 端输入接地，其占空比 ＡＪ
１６０ｋ ４０ｋ ｓｏｋ
８７ ００ 幻 ５ ．（ ２ ８ ５０Ｘ １ ．１ ） ７
４ ７ ００ ０ ３ ．０ ５
４ ７
口 月
１２ ．Ｍ ２４ ．Ｍ
４ １２
MAX038波形发生器
梧州学院毕业设计（论文）基于单片机的函数信号发生器的设计与实现系部：计算机与电子信息工程系专业：电子信息工程__________班别：05电本1班____________姓名： ______________________学号：0500604135____________指导老师(签名)：日期：年月摘要信号发生器又称为信号源和振荡器，在生产实际中有着广泛的应用。
本设计由单片机控制函数信号发生芯,以及外围器件来完成，系统能够产生正弦波、方波、三角波。
在设计中利用数/模(D/A)转换芯片MAX531输出模拟电压信号来进行频率的调节,还有占空比的调节,由于MAX038函数信号发生芯片产生的频率是通过选段来实现的,选段范围kHz~MHz的范围，芯片通过外部的电容充放电的时间长短来决定频率的范围，经典的选段是通过手动开关来选择，本设计通过单片机接通继电器选择不同的电容值而产生不一样的振荡频率，选定基频以后是对频率的调节。
调节MAX038的FADJ端的电压来实现频率的细微调节。
关键词：函数信号发生单片机控制Abstractsignal generator have another name is source of signal and oscillator,The signal generator is widely use in the life and produce.This design base on the singal chip (AT89S52) to control signal generator chip and suburbs device .This system can generator sine ,square ,triangle ,etc waveforms. In this design use the digital/analog device MAX531 output the analog voltage to adjust frequency, and duty.The frequency of the signal generator chip MAX038 be control of capacitance according to the time of electrily .divide kHz MHz .Typic of the choose frequency section use the botton .In this design,use Relay switch to choose .After choose frequency section adjust the MAX038 FADJ pin’s voltage to accurate frequnency adjust . Key words :signal generator singal chip control目录第一章绪论1.1 单片机发展概述 (6)1.2 单片机的性能特点 (6)1.3 单片机应用系统的结构及构成方式 (6)1.4 信号发生器综述 (7)1.5 论文的主要研究内容 (8)第二章系统的总体方案选取2.1系统问题定义 (10)2.2 系统可行性研究 (10)2.2.1 元器件的选择及其可行性讨论 (10)2.3 系统需求分析 (11)2.3.1 系统功能要求 (11)2.3.2 系统性能要求 (11)2.4系统总体结构框图设计 (11)第三章系统的硬件设计3.1 硬件总体设计 (12)3.2 系统部件设计 (13)3.2.1 电源设计 (13)3.2.2 显示器接口设计 (14)3.2.3 键盘接口设计 (16)3.2.4 数模转换电路的连接 (17)3.2.5 电容频段的选择设计 (18)3.2.6 函数信号发生芯片 (18)第四章系统软件的设计4.1 软件的总体设计 (23)4.2 软件的功能简介与设计 (24)第五章系统测试报告5.1 测试数据 (26)5.2 测试总结 (26)第六章结束语致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)第一章绪论1.1 单片机发展概述近十几年来，单片机在生产过程控制、自动检测、数据采集与处理、科技计算、商业管理和办公室自动化等方面获得了广泛的应用。
基于单片机和MAX038的信号源发生器设计
基于单片机和MAX038的信号源发生器设计0 引言在现代电子测量技术的研究及应用领域，常常需要高精度且频率可调的信号源，信号源产生电路可以由RC 震荡电路、LC 震荡电路以及由555 定时器构成的震荡电路制成，更多的则是用专门的函数信号发生器IC 产生，如ICL8038、BA205、XR2207/ 2209 等，但它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300 kHz, 无法产生更高频率的信号，另外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。
也有采用专门DDS 芯片的信号发生器，但电路结构复杂，成本较高。
而专门针对极低频率的信号源其设计频率范围又较窄, 应用范围小。
为此，本文研究并设计出了一种基于单片机C8051F130 和MAX038 的信号源发生器，能在15 MHz 内产生三角波、正弦波、方波，精度高、失真度小、能有效弥补上述设计的不足，满足大部分测试对信号源的要求。
1 信号源发生器的总体设计该信号源发生器主要以单片机C8051F130 为控制核心，通过对Maxim 公司波形发生器芯片MAX038 及其外部电路控制实现其不同幅度和频率，不同类型信号的输出，其中C8051F130 是Silicon Laborat or ies 公司推出的一种具有8051 内核及指令集完全兼容的集成混合信号片上系统，执行指令最快速度可达100 MIPS, 内部具有8448（8K+ 256）字节片内RAM 和128 K 字节的flash 存储器，拥有多达64 个输入输出口，可以完全满足本设计的控制需求，MAX038 是1 个只需要少量外部元件便能产生准确正弦波、三角波和方波的波形产生器，输出频率和占空比可以通过外围电路的电流、电压和电阻进行调节。
整个信号源发生器由频率控制部分、波形选择部分、占空比调节部。
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MAX038的信号发生器的设计
1.设计思路
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。
MAX038是MAXIM公司生产的一个只需要很少外部元件的精密高频波形产生器，他能产生准确的高频正弦波、三角波、方波。
输出频率和占空比可以通过调整电流、电压或电阻来分别地控制。
所需的输出波形可由在A0和A1输入端设置适当的代码来选择.
MAX038的引脚功能如下所示
REF：2.50 V带隙基准电压输出端；
6，9，11，18：GND地；
A0：波形选择输入端，TTL／CMOS兼容；
A1：波形选择输人端，TTL／CMOS兼容；
COSC：外部电容连接端；
DADJ：占空比调整输入端；
FADJ：频率调整输入端；
IIN：用于频率控制的电流输入端；
PDO：相位检波器输出端。
如果不用相位检波器则接地；
PDI：相位检波器基准时钟输入端。
如果不用相位检波器则接地；
SYNC：TTL／CMOS兼容的同步输出端，可由DGND至DV+间的电压作为基准。
可以用一个外部信号来同步内部的振荡器。
如果不用则开路；
DGND：数字地。
让他开路使SYNC无效，或是SYNC不用；
DV+：数字+5 V电源。
如果SYNC不用则让他开路；
V+：+5 V电源；
OUT：正弦波、方波或三角波输出端；
V-：-5 V电源。
图1 MAX038 信号发生器
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表1 MAX038
信号发生器管脚
2.方案设计
2.1信号产生电路
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。
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
2 2. 2 信号调理电路
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，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 MAX907管脚
图3 74ls74管脚
2.3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。
3.单元电路设计
3.1信号产生电路
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 输出频率f0=IIN/CF ，IIN=Uin/Rin=2.5/Rin;当UFADJ≠0V 时，输出频率f=f0(1-0.2915UFADJ)，电路图如下所示
3
图4 信号产生电路
3.2信号调理电路
信号处理电路，把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号。
模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、光强等...但由于传感器信号不能直接转换为数字数据，这是因为传感器输出是相当小的电压、电流或电阻变化，因此，在变换为数字信号之前必须进行调理。
调理就是放大，缓冲或定标模拟信号等，使其适合于模/数转换器(ADC)的输入。
然后，ADC 对模拟信号进行数字化，并把数字信号送到MCU 或其他数字器件，以便用于系统的数据处理。
图5 信号调理
3.3信号放大及电压电荷输出电路
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
4 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6所示:
图6 信号放大
3.4整体电路图
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。
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。
图7 整体电路图
4.小结
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。
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