毕业设计（论文）-pll信号发生器的设计

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1、PLL信号发生器的设计【摘要】本设计以MAX038及锁相环技术为核心,设计了一个高精度多功能信号发生器。该信号发生器,能产生1Hz～11.0592MHz的正弦波、方波和三角波信号。频率的调节方式有两种，连续调节和按步进调节。由MAX038结合电位器等外围电路即可实现对频率的连续调节。步进调节部分又分为粗调和细调。由AT89C52单片机通过D/A转换器对MAX038的控制实现频率的粗调，再结合锁相环模块电路（MC145151）即可实现频率步进的精确调节。输出频率在不同的波段，频率步进值不同。在信号输出端接一级运算放大电路来实现对信号输出幅度的调节。该

2、信号发生器频带宽，精度高,实现了输出信号在频率和幅值上的精确调整,可应用于各种电子测量和控制场合。目录引言1第1章总体方案设计21.1方案设计与论证2第2章硬件设计32.1、信号发生模块32.1.1、MAX038特性32.1.2、电路实现42.2单片机模块52.2.1芯片介绍52.2.2电路实现62.3运放模块62.3.1反相运算放大器72.3.2同相运算放大器72.4、D/A转换模块82.4.1芯片介绍82.4.2、电路实现112.5、锁相环模块112.5.1芯片介绍112.5.2、电路实现122.6、滤波模块13第3章软件设计153.1、程序1

3、53.1.1、流程图153.1.2、源程序153.2、电路仿真16第4章、硬件调试174.1制版17244.2、硬件调试18结束语20致谢21附录Ⅰ23附录II24附录III2424引言在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。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。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。函数信号发生器的实现方法通常有以下几种[1]：（1）用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工

4、作不很稳定，不易调试。（2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，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。（3）利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。鉴于此，美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了（2）中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX03

5、8频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。结合锁相环技术，可以大大提高频率的稳定度，（4）利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器：它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点，成为现代频率合成技术中的妓妓者。具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号。可编程和全数字化、控制灵活、方便。但比较昂贵。综合分析以上四种实现方法的性价比，我们决定采用单片集成芯片MAX038来设计函数发生器。频率越高、产生波形种类越多的发生器性能越好，但器件成本和技术要求也大大提高，因此在满足工作

6、要求的前提下，性价比高的发生器是我们的首选。本设计基于实际使用中对信号发生器的具体要求，设计了一种以单片机和MAX038为核心的信号发生器。在单片机控制的方式下进行频率、波形等参数设置和调整。频率调节方式有两种模式，连续调节和按步进调节。能输出正弦波、三角波、方波信号，输出频率范围宽（1HZ-11.0592M），通过更换对地电容来更换输出频段。第1章总体方案设计1.1方案设计与论证方案一：采用MCl45151、MAX038、DAC0832组成的电路如图1-1-1所示。控制模块D/A转换锁相环模块波形发生器滤波输出图1-1-1MAX038是一个能产生

7、1Hz～20MH2的低失真正弦波、三角波、锯齿波或矩形(脉冲)波的高频波形产生器，它只要少量的外部元件。所需的输出波形可由在A0和A1输出端设置适当的代码来选择。MAX038输出频率取决于注入IIN脚电流的大小、COSC脚的电容量(对地)和FADJ脚的电压。输出的频率F0(MHz)与IIN(μA)成正比、与CF(pF)成反比。Max038芯片内部提供了一个2.5V的基准电压源，将此引脚与电位器相连，并输入到Max038的IIN脚，改变电阻值既可以实现频率的连续调节。24应用单片机AT89C52产数字信号，接到DA0832的数字输入端。DAC0832

8、与运放741组合，产生离散可调电压值，将该电压接到一固定的5.1K电阻上，将步进电压转化为步进电流。将此电流接到MAX03