142123_MAXIM_MAX038
基于max038的信号源的设计(毕业设计)
苏州大学应用技术学院 10电子（1016405009）［许丹］目录前言 (2)第1章系统方案 (3)第1.1节设计思路 (3)第1.2节方案论证 (4)第1.3节最终方案的确定 (5)第2章理论分析计算 (6)第2.1节频段选择参数计算 (6)第2.2节频率细调参数计算 (7)第2.3节占空比参数计算 (7)第2.4节输出信号的放大处理 (8)第3章硬件电路设计 (10)第3.1节STC89C52介绍及其外围电路工作原理 (10)第3.2节 MAX038介绍及其外围电路工作原理 (12)第3.3节频率细调电路 (14)第3.4节占空比微调电路 (14)第3.5节输出幅度控制 (15)第3.6节 MAX038信号频率自检电路 (16)第3.7节显示模块设计 (17)第3.8节电源部分设计 (18)第4章软件程序的结构和设计 (19)第4.1节软件设计和分析 (19)第4.2节软件主要模块流程图 (20)第5章系统测试 (22)第5.1节测试方案 (22)第5.2节测试结果 (22)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)附录1：实物照片说明 (28)附录2：部分源程序 (29)苏州大学应用技术学院 10电子（1016405009）［许丹］【摘要】：本文设计的是一种基于MAX038的信号发生器。
以STC89C52单片机作为控制模块，按键作为波形选择模块，以LCD1602作为显示模块，NE5532作为放大模块。
本设计可以调节波形的占空比和频率，通过调节MAX038中FADJ与DADJ管脚的电压，分别来控制波形的频率和占空比。
在频率显示部分，输出波形经过比较器产生方波，方波的频率与实际输出波形频率相同。
用方波触发单片机中断，单片机算出此时频率，最后通过显示屏显示出来。
这个方案的主要频率范围是1HZ—1MHZ，幅度范围是0V—5V。
芯片可以输出三角波、方波、正弦波。
输出波形频率可调，幅度可调，占空比可调。
MAX038资料中文
高频信号发生器_______________概述MAX038是一种只需极少外围电路就能实现高 频、高精度输出三角波、锯齿波、正弦波、方波 和脉冲波的精密高频函数发生器芯片。
内部提供 的2.5V 基准电压和一个外接电阻和电容可以控制 输出频率范围在0.1Hz 到20MHz 。
占空比可在较大 的范围内由一个±2.3V的线性信号控制变化，便 于进行脉冲宽度调制和产生锯齿波。
频率调整和 频率扫描可以用同样的方式实现。
占空比和频率 控制是独立的。
通过设置2个TTL 逻辑地址引脚合适的逻辑电 平，能设定正弦波，方波或三角波的输出。
所有 波形的输出都是峰-峰值为±2VP -P 的信号。
低阻 抗输出能力可以达到±20mA。
____________________________性能o 频率调节范围：0.1Hz 到20MHzo 三角波, 锯齿波, 正弦波, 方波和脉冲波 o 频率和占空比独立可调 o 频率扫描范围：350：1 o 可控占空比：15%到85% o 低阻抗输出缓冲器： 0.1Ω o 低失真正弦波： 0.75% o 低温度漂移： 200ppm/°C______________型号信息TTL 逻辑地址引脚SYNC 从内部振荡器输出占 空比固定为50%的信号，不受其它波占空比的影 响，从而同步系统中其它振荡器。
内部振荡器 允许被连接着相位检波器输入端（PDI ）的外部 TTL 时钟同步。
型号 MAX038CPP MAX038CWP MAX038C/D MAX038EPP MAX038EWP工作温度 0°C 到 +70°C 0°C 到 +70°C 0°C 到 +70°C -40°C 到 +85°C -40°C 到 +85°C引脚--封装 20 Plastic DIP 20 SO Dice* 20 Plastic DIP 20 SO.__________________应用精密函数信号发生器 压控振荡器 频率调制器*Contact factory for dice specifications.__________________引脚图脉宽调制器 锁相环 频率合成器FSK 发生器（正弦波和方波）________________________________________________________________ Maxim Integrated Products1For free samples & the latest literature: , or phone 1-800-998-8800. For small orders, phone 408-737-7600 ext. 3468MAX038高频信号发生器图1. 内部结构及基本工作电路_______________ 详细说明MAX038是一种高频函数信号发生器，它可以使 用最少的外部元件而产生低失真正弦波，三角波， 锯齿波，方波（脉冲波）。
基于MAX038的信号发生器设计
基于MAX038的信号发生器设计
作者：胡俊罗健将
来源：《商情》2017年第23期
【摘要】MAX038是一个高集成度单片信号产生芯片。
具有外围电路简单，功能丰富等诸多优点。
本文基于MAX038和ATMEGA16单片机实现了一个多功能信号发生器。
可以产生正弦波、方波和三角波信号，且幅值频率可键盘输入。
【关键词】MAX038 ATMEGA16芯片
ATMEGA16芯片。
具有高性能、低功耗的8位AVR微处理器，通过DA芯片可方便控制输出频率。
采用BC7281A键盘控制芯片，只占用单片机的3个I/O接口，根据键值锁存功能，最多可以有64键，内含去抖功能，编程简便，性能更可靠。
采用X9C103P数字电位器。
数字电位器是固态非易失性电位器，是理想的数字控制的微调电阻器。
X9C103P是有99个电阻单元的电阻阵列，同时可在编制软件时要充分考虑X9C103P的各输入信号和输出信号的工作时序，根据计算符合本系统设计的控制要求。
一、系统框图
经过方案比较与论证，最后确定的系统组成框图如图1 所示：
二、测试结果
经过以上的电路搭建和单片机程序的编制，实现了信号发生器。
最终测试结果如下：
（一）基本波形的频率测量数据
（二）幅度（Vp-p值）步进测量（测试对象：单位：V，步进电压值）
三、总结
本设计基本完成了题目的基本部分和发挥部分的要求，并扩展了与PC机无线。
但是，系统也存在工作不稳定，输出波形有毛刺等问题。
MAX038芯片介绍
1 MAX038芯片介绍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。
其性能特点如下：(1) 0.1 Hz～20 MHz工作频率范围；(2) 15％～85％可变的占空比；(3) 低阻抗输出缓冲器：0.1；(4) 低失真正弦波：0.75％；(5) 低温度漂移：200 ppm／℃。
MAX038引脚排列如图1所示。
各引脚功能如下：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。
2 MAX038芯片使用方法2.1 波形选择MAX038可以产生正弦波、方波或三角波。
具体的输出波形由地址A0和A1的输入数据进行设置，如表1所示。
波形切换可通过程序控制在任意时刻进行，而不必考虑输出信号当时的相位。
X=无关2.2 波形调整2.2.1 输出频率的调整输出频率调整方式分为粗调和细调两种方法：粗调取决于IIN引脚的输入电流IIN，COSC引脚的电容量CF(对地)以及FADJ引脚上的电压。
NC-1000型雕铣机系统厂商手册-R12.06
运输与储存 注意
本产品必须按其重量正确运输； 堆放产品不可超过规定数量； 不可在产品上攀爬或站立，也不可在上面放置重物； 不可用与产品相连的电缆或器件对产品进行拖动或搬运； 储存和运输时应注意防潮。
开箱检查 注意
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专业 专心 专注
A3
上海维宏电子科技股份有限公司
Shanghai Weihong Electronic Technology Co., Ltd.
接线注意事项 注意
参加接线与检查的人员，必须具有完成此项工作的能力。 系统中的强电设备金属外壳（伺服驱动器、变频器、步进驱动器开关电源、电机）可靠接地，实 现主动屏蔽。 数控装置必须可靠接地，接地电阻应小于 4 欧姆。切勿使用中性线代替地线。否则可能会因受干 扰而不能正常地工作。 接线必须正确、牢固，否则可能产生误动作。 任何一个接线插头上的电压值和正负（＋/－）极性，必须符合说明书的规定，否则可能发生短路 或设备永久性损坏等故障。 在插拔插头或拨动开关前，手指应保持干燥，以防触电或损坏数控装置。 连接电线不能有破损，不能受挤压，否则可能发生漏电或短路。 不能带电插拔插头或打开数控装置机箱。
运行与调试注意事项 注意
运行前，应先检查参数设置是否正确。错误设定会使机器发生意外动作。 参数的修改必须在参数设置允许的范围内，超过允许的范围可能会导致运转不稳定及损坏机器的 故障。
使用注意事项 注意
插入电源前，确保开关在断电的位置上，避免偶然起动。 为避免或减少电磁干扰对数控装置的影响，进行电气设计时，请确定电磁兼容性。系统附近如有 其他电子设备，则可能产生电磁干扰，应接入一个低通滤波器以削弱其影响。 不可对系统频繁通、断电。停电或断电后，若需重新通电，推荐的间隔时间至少为 1 分钟。
基于MAX038的多波形发生器的制作
基于ＭＡＸ０３８的多波形发生器的制作作者：余金栋来源：《中国校外教育·理论》2008年第20期[摘要]本设计以MAX038集成块为核心器件，与单片机、D／A转换器构成多波形信号发生器。
信号的产生主要由MAX038和外围电路完成，单片机通过D／A转换器对MAX038的控制，实现频率和幅度的调控，产生从10Hz～10MHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等信号。
通过2X8键盘可以设定输出信号的频率及电压值，并可以用液晶显示SMC1602A显示输出信号的类型、频率步进和设定频率（幅度）值。
[关键词]信号发生器 MAX038 单片机一、设计指标信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形，输出信号频率在10Hz～1MHz 范围内可调，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；输出信号频率稳定度优于10-3；在1k(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；输出信号波形无明显失真。
二、总体设计美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器MAX038，利用单片集成芯片产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。
本信号发生器主要是由MAX038芯片产生，我们希望输出的正弦波、方波、三角波。
它是本制作的核心，通过键盘输入，单片机AT89S52可控制MAX038的输出波形类型的选择，并可由键盘设定电压值及频率，再经由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器输出对MAX038的实现频率和幅度的调控。
系统的基本结构框图如1所示。
三、系统参数分析及硬件电路设计MAX038是MAXIM公司生产的一个精密高频波形产生器，其基本特性为：可产生正弦波、三角波、方波及脉冲波；输出频率可以由内部的2.5V带隙电压基准及一个外部电阻和电容器控制，频率范围为0.1 Hz～20 MHz；占空比变化范围为15％～85％，正弦波失真低于0.75%；温度漂移为2x10-4/0C；所有的输出波形都是对称于地电位的2V（峰-峰值）信号；电源电压为±5V；工作温度范围为-40～+800C。
基于MAX038多功能信号发生器的设计
基于MAX038多功能信号发生器的设计【摘要】信号发生器广泛应用于电子领域，该设计以MAX038为核心，辅助外围电路，能输出正弦波、方波和三角波三种基本波形，并能进行波形选择和波段选择，并能较好地进行频率调节和幅度调节，该电路输出信号频率范围宽，有较好的实际应用价值。
【关键词】MAX038 波形选择频率调节1电路方案设定如图1所示，该电路设计的核心芯片是MAX038，它是美国马克西姆公司开发的新一代函数信号发生器，它可以产生准确的高频正弦波、方波、三角波信号，频率从0.1Hz～20MHz连续可调，最高振荡频率可达40 MHz。
占空比最大从15%～85%连续可调。
由于在MAX038芯片内采用了多路选择器，所以可以输出三种信号。
本设计输出正弦波、方波和三角波三种基本波形，输出频率范围在10Hz～5MHz之间，并具有频段选择、频率粗调、频率细调、占空比在15%～85%之间可调、50%占空比精确调节以及输出0～10V峰峰值调节等基本功能。
2主要硬件电路设计（1）MAX038接口电路。
如图2所示，该电路为集成函数发生器MAX038与外围各单元电路的接口部分。
A0、A1为波形选择单元电路输入接口；REF为2.5V基准电压输出接口；COSC为频段选择单元电路输入接口；IIN为频率粗调单元电路输入接口；FADJ为频率细调单元电路输入接口；DADJ为占空比调节单元电路输入接口；OUT为输出幅值放大调节单元电路输出接口。
由于此电路设计不使用相位检测以及同步信号输出，故将SYCN、DV+、DGND、PDO悬空，PDI接地。
V+、V-分别接+5V和-5V，将5个GND端接地，为MAX038提供工作电源。
C1、C2、C3、C4和C5均为滤波电容。
（2）波形选择电路。
如图3所示，当A1=1，A0=X时，MAX038输出正弦波，当A1=0，A0=0是，MAX038输出方波，当A1=0，A0=1时，MAX038输出三角波。
该电路采用二输入四与非门74LS00构成双触发器来实现波形选择与指示功能。
最新max038芯片中文资料
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。 8)内部功能齐全，外围电路简单，使用方便。
号周期为tX= to/(1- 0.12915×V FADJ ) , 其中, to 为V FADJ= 0V 时的输出信号周期。
接在REF (+ 2.5V ) 和FADJ 之间的可变电阻RF
可调整频率。R F 阻值按R F= (V REF - V FADJ )/250 (uA ) 计算。
占空比调节
改变DADJ端的电压，能控制波形的占空比D。当 VDADJ=0V时，D=50%；VDADJ=+2.3~-2.3v时，D从 15%变化到85%。欲获得完全对称的正弦波，需加一个校 准电压VDADJ，允许范围是-100~+100mV,经校准后可使 D严格等于50%。占空比的计算公式为： D=（50+17.4VDADJ）%
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 频率调节电压VFADJ有关。
当VFADJ=0V时，输出振荡频率由下式决定： F0（MHZ）=IIN（ｕA）÷CF（PF） 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 （接在 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） =Vin/[Rin*Cf(pF) ]计算。推荐的参考电流IIN范围： 10uA到400uA。 CF=外接振荡电容器COSC的容量 (20pf≤COSC≤100uf) ；
max038芯片介绍
max038芯片介绍MAX038是MAXIM公司生产的一通用波形发生芯片，它比起以前比较常用的函数发生器件如8038系列，从频率范围，频率精确度，对芯片及波形的控制性能，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0．1Hz～20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2V(P--P)。
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0～70V。
(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。
采用单片压控函数发生器MAX038 ,可以产生正弦波,方波,三角波,通过调整输入电压可以改变输出频率,但是外接的电阻电容参数难以确定,对软件要求高。
MAX038CPP芯片采用20引脚DIP封装，引脚图如图1所示。
各引脚功能简述如下：REF：芯片内部2．5 V参考电压输出；GND：模拟地；A1，A0：输出波形选择，TTL／CMOS兼容；COSC：内部震荡器外接电容；FADJ，DADJ：输出频率、占空比调节；IIN：震荡频率控制器电流输入；PDI，PDO：内部鉴相器输入、输出；SYNC：同步信号输出，允许内部震荡器与外电路同步；DGND，DV+：内部数字电路电源；V+，V-：MAX038电源(+5 V，-5 V)；OUT：波形输出端。
MAX038芯片附加少许外围电路就能够产生三角波、锯齿波、正弦波、方波、形脉冲波形。
该芯片具有如下的功能特点：(1)输出频率范围：0．1～20 MHz，最高可达40 MHz：(2)输出波形占空比(15％～85％)独立可调，占空比可由DADJ端调整，如果DA DJ端接地，则输出占空比为50％；(3)具有低输出阻抗的输出缓冲器，输出阻抗的典型值为0．1 Ω；(4)备有TTL兼容的独立同步信号SYNC(方波输出，固定占空比为50％)，方便组建频率合成器系统；(5)低温度漂移。
基于MAX038的函数发生器的设计
基于MAX038的函数发生器的设计摘要在介绍MAX038 芯片特性的基础上,论述了采用MAX038 芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。
对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。
该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波。
输出频率范围为0. 1Hz 至10MHz。
输出幅度的峰峰值为Vp - p = 5V ,正弦波非线性失真小于1 %。
关键词函数信号; 单片机控制; 数字显示一．概述信号发生器又称信号源或振荡器，是最重要的测量仪器之一，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
尤其是在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器，而各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示，能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
它能满足测试系统的多种要求，成为了系统综合测试中不可缺少的组成部分。
早期的函数信号发生器集成电路，如L8038，BA205，XR2207／2209，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有3000KHz，无法产生更高频率的信号，套接方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者相互影响。
而目前广泛使用的是一些标准产品，虽然功能齐全，性能制表较高，但是价格较贵，而且许多功能却用不上。
本文提出一种采用专用信号发生器芯片MAX038设计的简易信号发生器。
MAX038是Maxim公司生产的精密高频单片信号发生器集成电路，内部电路完善。
使用该芯片，设计简单，可以生成同一频率信号的各种波形信号，能以最少的外部元件构成多波形高频函数信号发生器，也可以应用于压控振荡器(PLL)、脉宽调制器、锁相器环、频率调制器、频率合成器及FSK信号发生器，是目前较为理想的信号产生集成芯片。
因此，相比之下，该仪器具有结构简单，成本低，体积小，便于携带等特点，足以满足一般的实验要求。
基于MAX038的信号源设计
４ 系 统 小 结 中主要 的难点之一 。因为输 出信号最 大基频为 ２ ＭＨ ， 三角波和 ０ ｚ其 该 波形发生器 以 ＭＡ ０ ８函数发生器 为核心 ， 用数字 、 Ｘ３ 采 模拟 矩形 波的高次谐波成 分很 高 ， 以要得 到不失 真的输 出波形 ， 所 首先 结 合 的方法 ，产 生正 弦波 、三 角波 和方 波信 号 ，频率 范 围可达 要求放大器具有很高的频宽 。其 次 ， 高频大信号 放大要求 放大器有 ０ ｚ １ Ｈｚ并 后 足够 的输 出 电压转换 速率 ， 正弦波 的情况下 ， 大器 所需要 的最 １ Ｈ 一 Ｍ ， 能进行七个频 率段的选择 ， 级采用集成 运放来提 在 放 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 ， 大摆率 Ｓ＝ ｔＡ ２ Ａ， 中 （ 为信号 的角频率 、 ｒ２１ ＝ Ⅱｆ 其 ） ｔ ） Ａ为信号 的幅值 、 ｆ 为频率 。另外 ， 要带动低阻负载 ， 放大器 的电流输 出能力 也是个 重 较好 的满足大多数实验与检测 的需求 。
＝
频 率调节
占空 比调节
｝ 按 键
萱
ｆ ｌ ｌ ｊ
频 率
波
形
测 量
～
输
片
频 率
Ｌ Ｄ
Ｍ ＡＸ ０ ８ ３
幅 出
MAXIM MAX038 Evaluation Kit 数据手册
Evaluates: MAX038MAX038 Evaluation Kit________________________________________________________________Maxim Integrated Products 1_______________General DescriptionThe MAX038 evaluation kit (EV kit) is a high-frequency function generator capable of producing accurate tri-angle/sawtooth, sine, and square/pulse waveforms up to 10MHz, using the supplied components. Output fre-quency and duty cycle are easily adjusted with on-board potentiometers. Removable jumpers select sine,square, or triangle waveforms, or fix the duty cycle at 50%. The output is buffered with a MAX442 amplifier capable of driving a 50Ωcoaxial cable. The MAX038EV kit is fully assembled and tested.___________________________Featureso 325kHz to 10MHz Operation o Adjustable Duty Cycle o 2.5V Reference Output o TTL-Compatible SYNC Output o Fully Assembled and Tested____________________Component List_________________________Quick StartThe MAX038 EV kit is a fully assembled and tested board. Follow these steps to verify board operation. Do not turn on the power supply until all connections are completed.1)Connect a +5V supply to the pad marked +5V.Connect a -5V supply to the pad marked -5V.Connect ground(s) to the GND pad.2)Connect an oscilloscope to the BNC jack markedOUTPUT through a terminated 50Ωcable. The MAX038 output prior to the amplifier stage may also be monitored using an oscilloscope probe at the OUT pad. 3)Place the shunt across pins 2 and 3 of JU4 for 50%duty cycle. Place the shunt across pins 1 and 2 of______________Ordering Information______________________________EV KitFor free samples & the latest literature: , or phone 1-800-998-8800.For small orders, phone 408-737-7600 ext. 3468.查询MAX038EVKIT供应商JU3 to allow the frequency to be adjusted. Verify that there is a shunt on JU5.4)Verify the shunts on JU1 and JU2 for a square-waveoutput. Refer to Table 1 for alternate waveform selections.5)Apply power and verify the output waveform._______________Detailed DescriptionWaveform SelectionTo select the desired output waveform, place shunts across JU1 and JU2 in the combinations shown in Table 1. These jumpers set address pins A0 and A1 to TTL/CMOS-logic levels. External control may be initiat-ed by connecting an external source to the A0 and A1 pads and removing the shunts on JU1 and JU2.Note that there are 10k Ωpull-up resistors to +5V on the A0 and A1 address lines.* Note: Frequency pre-set by oscillator capacitor (C1) and inputcurrent (position of R3) as specified by formula [1].Output FrequencyThe output frequency is controlled by the oscillator capacitor (C1), the current injected into the IIN pin, and the voltage on the FADJ pin. The EV kit allows indepen-dent adjustment of both input current (R3) and FADJ voltage (R2). Refer to the Detailed Description section of the MAX038 data sheet for additional theory of oper-ation.Input Current ControlThe current injected into the IIN pin acts as the primary frequency-adjustment control. The R3 potentiometer varies the current to the MAX038’s IIN pin. The input current can be easily monitored by removing the JU5shunt and placing a current meter across the JU5 pins.The components supplied on the EV kit will allow an input current range of 50µA to 725µA. With the VADJ pin grounded, the fundamental output frequency (F o ) is as follows:F o (MHz) = I IN (µA) ÷C OSC (pF) [1]where: I IN = current injected into IIN= V REF ÷(R3 + R12)= 2.5V ÷(0k Ωto 50k Ω+ 3.3k Ω)C OSC = external oscillator capacitor (C1)To use an external input current, connect the external current source to the IIN pad and remove the JU5 shunt completely. Note that there is a 3.3k Ωresistor in series with the device IIN pin.FADJ ControlVarying the FADJ voltage will also vary the output fre-quency. With a shunt across pins 1 and 2 of JU3, the R2 potentiometer will vary the voltage applied to the FADJ pin. With the JU3 shunt on pins 2 and 3, the FADJ pin is grounded. Grounding the FADJ pin sets the out-put to the fundamental output frequency (F o ), as given by equation [1].To use an external FADJ voltage, connect the external source to the FADJ pad and remove the JU3 shunt completely. Limit the external FADJ voltage to ±2.4V.Duty-Cycle ControlThe voltage on the DADJ pin controls the duty cycle of the output waveform. With the JU4 shunt on pins 1 and 2,the R1 potentiometer will vary the voltage applied to the DADJ pin, thus varying the duty cycle 15% to 85%. With the JU4 shunt on pins 2 and 3, the DADJ pin is grounded.Grounding the DADJ pin fixes the duty cycle at 50%.To use an external DADJ voltage, connect the external voltage source to the DADJ pad and remove the JU4shunt completely. Limit the external DADJ voltage to ±2.3V.E v a l u a t e s : M A X 038MAX038 Evaluation Kit 2_______________________________________________________________________________________Output Buffer The MAX038 output amplitude is fixed at 2V p-p. The MAX038 output is capable of driving a capacitive load up to 90pF. The MAX442 amplifier buffers the MAX038 output to a 50Ωcoaxial cable. The MAX442 is set at a gain of 2V/V, so that the output amplitude remains 1V/V after the 50Ωback termination. The EV kit’s OUT pad provides access to the output of the MAX038 prior to the MAX442 buffer stage. The MAX442 output connects to the BNC connector through a 50Ωresistor to back terminate a 50Ωcoaxial cable. When a terminated 50Ωcable is connected, this resistor forms a voltage divider with the load impedance, which attenuates the signal by one-half. The MAX442 is operated with a 2V/V closed-loop gain to provide unity gain at the 50Ωcable’s output.The MAX442 is actually a 2-channel amplifier. A built-in multiplexer allows either of two input signals to be selected. TTL-level address pin A0 selects either IN0 or IN1. The MAX038 output is connected to MAX442 input IN0. IN1 is unused and connected to ground; it may be used by cutting the JU7 trace, thus discon-necting IN1 from ground. Likewise, the MAX442 address pin A0 can be disconnected from ground by cutting the JU8 trace. Pull up A0 to +5V to select IN1. See the MAX442 data sheet for additional operation details.Reference Voltage The MAX038 includes a 2.5V bandgap reference capa-ble of sourcing 4mA and sinking 100µA. Access to the reference voltage is provided at the REF pad. The ref-erence voltage is primarily used to provide stable cur-rent to IIN and to bias DADJ and FADJ.Extending the OutputFrequency RangeThe components supplied with the EV kit allow an out-put frequency range of 325kHz to 10MHz. The frequen-cy range is controlled primarily by the oscillator capaci-tor (C1) and the input current, which is a function of the reference voltage and potentiometer R3. The resulting frequency range can be shifted up or down dependingon the value of C1. Refer to the Output Frequency vs.Input Current graph which appears in the Typical Operating Characteristics of the MAX038 data sheet.The upper end of the range can be extended by reduc-ing C1. The lower end of the range can be reduced by increasing the value of C1. Take care when selecting alternate capacitors if stable operation over tempera-ture is desired. Ceramic capacitors with low tempera-ture coefficients give the best results. Refer to the Selecting Resistors and Capacitors section of theMAX038 data sheet for further details.Sync Outputand Phase-Detector InputRefer to the SYNC Output and Phase Detector sectionsof the MAX038 data sheet for details of circuit synchro-nization. Access to the Phase Detector Input (PDI) and SYNC is provided at pads PDI and SYNC.High-speed transient currents in DGND and DV+ cancause a switching spike in the output waveform at thezero-crossing point. A lowpass output filter, as shown in Figure 3 of the MAX038 data sheet, may be used to greatly reduce the spike. Complete LC filter assemblies(S3LP series) are available from Coilcraft (phone:708-639-6400). If the SYNC output is not required, dis-abling the SYNC circuit will eliminate the switching spike. Cut the trace between the DV+ and +5V pads to disable the SYNC output.Evaluates: MAX038 MAX038 Evaluation Kit_______________________________________________________________________________________3E v a l u a t e s : M A X 038MAX038 Evaluation Kit 4_______________________________________________________________________________________Figure 1. MAX038 EV Kit SchematicEvaluates: MAX038MAX038 Evaluation Kit_______________________________________________________________________________________5Figure 2. MAX038 EV Kit Component Placement Guide—Component SideE v a l u a t e s : M A X 038MAX038 Evaluation Kit 6_______________________________________________________________________________________Figure 3. MAX038 EV Kit PC Board Layout—Component SideEvaluates: MAX038MAX038 Evaluation Kit_______________________________________________________________________________________7Figure 4. MAX038 EV Kit PC Board Layout—Solder SideE v a l u a t e s : M A X 038MAX038 Evaluation Kit NOTESMaxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are implied. Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time.8_____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600©1996 Maxim Integrated ProductsPrinted USAis a registered trademark of Maxim Integrated Products.。
基于MAX038和单片机的函数信号发生器设计
基于MAX038和单片机的函数信号发生器设计作者：梅领亮来源：《电脑知识与技术》2010年第03期摘要:提出了一种采用MAX038的函数信号发生器的设计,可生成频率可调的正弦波、方波以及三角波。
系统由单片机控制模块、键盘、LCD液晶显示,MAX038波形产生器、DAC输出电路和末级放大电路构成,调制信号既可由外部的频率档粗调,也可以通过单片机实现微调。
单片机小系统负责用户的交互和系统控制,键盘用于频率的输入与波形的选择,LCD显示当前所选信号的频率调整情况,具有界面提示功能,而末级放大电路则对生成的信号进行适当的放大,以提高信号的振幅和强度。
关键词:MAX038;单片机;频率调节;界面提示中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)03-681-02Design of Signal Generator Based on MAX038 and Single-Chip MCUMEI Ling-liang(Guangdong Zhengye Technology CO. LTD, Dongguan 523270, China)Abstract: A Signal Generator is designed based on MAX038, to create a sine wave, a triangle wave or a square wave, its frequency can be adjusted. The system is made up of single-chip microcontroller module, keyboard, LCD Liquid-crystal display, MAX038 signal generator, DAC output circuit and last stage enlargement circuit. Its frequency not only can be roughly adjusted by external frequency range, but also can be carefully modulated by single-chip microcontroller circuit. The single-chip micro controller circuit takes charge of user interactive and frequency modulation, the Keyboard is used to input frequency value and choose wave profile, LCD displays the value of selected wave with interface prompt function, the last stage enlargement circuit rightly amplifies the signal generated by MAX038 and enhances the amplitude and intensity of signal.Key words: MAX038; single-chip micro controller; frequency modulation; interface prompt1 概述信号发生器又称信号源或振荡器,是最重要的测量仪器之一,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
基于MAX038的宽频程控正弦波发生器设计
、 CO CS 引 脚 F A D J 上 的电 压。 振荡 频 率 ）
图 3 波形生成电路原理图 � � � � = IN / （ � 3.2 数模转换 周期为：
I N
主要 由两个 数模 转换 器 D A C0832 和 D� A7520 � � � � = 构成。在 频率 调节 模 块中 使 用 8 位数 模 转换 器 3.4 频率调节 D A C0832 ，其转换速度为 1 � ，输出电压为 5 15 ， D A C0832 的转换时间，可完全满足正弦波发生
高频波形发生器 频率选择
而加在 D A D J 上的电压为：
� � ） 0.057 5 � F A D J = （ 50 % — � 波形输出 � 其中： 为引脚上的电压， 为占空比。 � MA 038 � � � � � � . 对双极性输出的 D / A 转换器，基准电源为 2.3 � 频率反馈 � 时，D A C0832 接受数据与占空比的关系为： � � = 128 （1 + D A D J / 2.3）= 12 9.6 + 3.2 图 2 波形生成原理图 � 当 A 0 和 A 1 的数据为 01 时，输出为正弦波； 值为 00 时，输出为矩形波；值为 10 时，输出为三 角波。为使 MA 038 输出正弦波可直接将 A0 和 A 1 置为 01。输出的波形频率是受电流调节模块输出 的电流和 CO SC 与地之间的电容控制的 （ 波形生成 电路原理见图 3 ） ，当 F A D J 为 0 时，基准频率： = IN / 其中： 为注入引脚 I I N 的电流， 为 CO SC 和地 � I N 之间的电容。
4
软件设计
系统程序流程如图 7 所示。由单片机设定波形
的频率，并对数 据处理，然 后进行初 始化。通 过
MAX038简介
1 引言在自动控制系统设计及调试过程中,不同频率的正弦波、三角波和方波常作为信号源,应用十分方便。
过去常由分立元件及集成运放构成振荡器,后来出现的ICL8038其最高频率仅能达到100kHz。
而MAX038芯片性能更好,最高频率可达20MHz,且三种波形由同一端输出。
单片机控制品质卓越,基于单片机的函数发生器运行可靠,操作方便。
2 高频信号发生器芯片MAX038简介MAXIM公司生产的MAX038芯片是一种高频精密的函数发生器,可产生三角波、锯齿波、正弦波、方波及脉冲波,且频率及占空比的控制可独立进行。
Lin管脚电流范围在10～400μA时电路获得最佳工作性能。
输出波形的选择由逻辑地址引脚A0和A1的组合来决定：A1A0＝10或11时,输出正弦波;A1A0＝00时,输出方波;A1A0＝01时输出三角波。
波形切换可在0．3μs内完成,但输出波形有0．5μs的延迟时间。
输出频率由Lin引脚的电流、SOSC引脚的对地电容量和FADJ的电压来决定。
当FADJ引脚接地时,输出频率由公式给出：F0＝Lin／C F式中,F0是输出频率,单位MHz;Lin是管脚输入电流,单位μA;C F是决定输出频率的串入电容值,单位pF。
3 基于单片机的函数发生器的设计与实现3.1 系统硬件接口电路设计Intel公司的MCS－51系列中的8051单片机应用已很成熟,以其为基核的其他8位机都有极好的兼容性,应用十分方便。
图1所示为以8051和MAX038为核心的系统硬件电路。
用8279完成键盘输入和LED显示控制两种功能,键盘按键设置：数字键0～9,小数点,正弦波、方波和三角波切换键,频率选择Hz、kHz、MHz切换键,占空比键,回车键。
采用外部译码方式,8279的SL0～SL2经74LS138（2）输出接键盘,同时经74LS138（1）输出驱动后送LED。
8279的显示输出B0～B3,A0～A3作8位数据输出,当键盘出现有效闭合键时,数据自动进入8279的RAM存储器,并向CPU申请中断。
MAX038信号发生器
MAX038信号发生器该波形发生器以MA某038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MA某038函数发生器，MA某038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MA某038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Vopp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。
基于单片机的函数波形发生器的设计与实现
基于单片机的函数波形发生器的设计与实现作者：王家波来源：《卷宗》2011年第11期摘要：在自动控制系统设计及调试过程中，不同频率的正弦波、三角波和方波常作为信号源，应用十分方便。
过去常由分立元件及集成运放构成振荡器，后来出现的ICL8038其最高频率仅能达到100kHz。
而MAX038芯片性能更好，最高频率可达20MHz，且三种波形由同一端输出。
单片机控制品质卓越，基于单片机的函数发生器运行可靠，操作方便。
关键词：单片机、函数发生器、MAX038芯片、电路设计高频信号发生器芯片MAX038简介MAXIM公司生产的MAX038芯片是一种高频精密的函数发生器，可产生三角波、锯齿波、正弦波、方波及脉冲波，且频率及占空比的控制可独立进行。
Lin管脚电流范围在10～400μA时电路获得最佳工作性能。
输出波形的选择由逻辑地址引脚A0和A1的组合来决定：A1A0＝10或11时，输出正弦波；A1A0＝00时，输出方波；A1A0＝01时输出三角波。
波形切换可在0．3μs内完成，但输出波形有0．5μs的延迟时间。
输出频率由Lin引脚的电流、SOSC引脚的对地电容量和FADJ的电压来决定。
当FADJ引脚接地时，输出频率由公式给出：F0＝Lin／CF式中，F0是输出频率，单位MHz；Lin是管脚输入电流，单位μA；CF是决定输出频率的串入电容值，单位pF。
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
下面具体介绍基于单片机的函数发生器的设计与实现一、系统硬件接口电路设计Intel公司的MCS－51系列中的8051单片机应用已很成熟，以其为基核的其他8位机都有极好的兼容性，应用十分方便。
基于MAX038的单片机多波调频信
基于MAX038的单片机多波调频信
基于MAX038的单片机多波调频信号产生器的设计
文章介绍了MAX038的特性和功能，以及由单片机、MAX038和D/A转换器构成的多波形数字调频信号产生器的系统结构、控制方式、软件设计和参数配置。
单片机通过D/A转换器对MAX038的控制实现频率和占空比的调控，在0.1Hz～12MHz 内产生三角波、正弦波和方波，可应用于各种电子测量和控制场合。
在现代电子测量、控制、通信系统等技术领域中，具有频率范围宽、分辨率高、快速转换的多种模式的信号源是非常重要的。
本文设计的多波形调频信号产生器是由单片机、MAX038和D/A转换器构成的，它的频率和波形由单片机闭环调控，能较好地面向各种测控应用。
1 MAX038特性功能、内部结构和工作原理
MAX038 是Maxim 公司推出的一种精密高频波形产生器件，可组成程控多波数字调频信号产生器，能产生准确的高频三角波、矩形波和脉冲波。
输出频率范围从0.1Hz～20MHz，可由内部的2.5V带隙电压基准及外部的电。
MAX038及函数信号发生器
2. 2 频率控制模块参数的设定 MAX038 的输出频率和 CF电容与 IIN 端的电流间的关系如图 3 所示 。固定一个 CF值 ,
当 IIN 端的电流从 2цA 到 750цA 的变化时 ,对应产生一个频段的频率范围 。经实验调整 ,我 们选择了一系列的 CF 如表 2 所示 ,并确定了各 CF 所对应的频段和频率范围 f1 - f2 。由于系 统通过 DAC 控制 IIN 端电流和 FADJ 端电压 ,将各频段的频率范围划分为 65536 级间隔 ,因 此各频段的输出误差为Δf = (f1 - f2) / 65536 。另外 ,由于相邻频段之间存在着频率重叠现象 。 且考虑到各频段对应的误差大小不同 ,因此设定各频段的实际起止频率范围 :f3 ,f4 ,以期获得 最小的频率误差 。
5v0ffh的输出电压经电压电流转换网络产生0a到748a的电流叠加上网络本身产生的2a电流最终对iin端形成2a到750a的工作电流使之产生相应的输出频率范围
第 24 卷第 4 期 2000 年 12 月
南昌大学学报 (理科版) Journal of Nanchang University (Natural Science)
收稿日期 :1999 - 11 - 26 作者简介 :张吉玲 (1964 - ) ,女 ,工程师 1
© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
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