智能化宽频带函数信号发生器(max038芯片介绍及应用)

《智能化宽频带函数信号发生器(max038芯片介绍及应用)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、智能化宽频带函数信号发生器DDFS摘 要本文介绍了一种智能化宽频带函数信号发生器的研制，它通过单片机对MAX038芯片的控制来实现。重点从电路原理设计和具体制作中的注意点两个方面加以介绍。关键词 函数信号发生器、MAX038、单片机１概述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。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，因此在满足工作要求的前提下，性价比高的发生器是我们的首选。函数发生器的实现方法通常有以下几种：（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，其工作不很稳定，不易调试。（2

2、）用集成芯片的函数发生器：可达到较高的频率和产生多种波形信号，但电路较为复杂且不易调试。（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。（4）利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。本文研制的信号发生器是用作频响法测试变压器绕组变形的信号源，综合分析以上四种实现方法的性价比，采用单片集成芯片MAX038来设计函数发生器。该信号发生器的主要技术指标如下：频率范围：2~20MHz；输出波形：正弦波、三角波和矩形波；占空比调节范围：各输出波形均可在25%～75%范围内调节；输出信号幅度：12

3、Ｖ（p-p）；输出直流电平调节：-6～+6V；输出阻抗：50Ω。由于该发生器电路信号频率较高，且模拟电路和数字电路混合，因此在外围电路设计和制作中具有一定的难度。以下从电路原理设计和具体制作两个方面加以介绍。２整机原理图单 片 机数/模转换器V/I转换器MAX038振荡器计数器LED显示输出驱动电路输出图1信号发生器的原理图键盘波段切换电路信号发生器的整机原理图如图１所示：信号发生器主振采用MAX038型高频精密函数信号发生器专用集成块，可编程恒流源是由键盘、单片机、数字／模拟转换器、电压／电流转换器组成，通过键盘改变振荡器输出频率，单片机、计数器、ＬＥＤ显示等组

4、成精度频率计，显示信号源的输出频率。３MAX038芯片介绍   MAX038是Maxim公司生产的一种高速函数发生器，工作频率范围为0.1Hz~20MHz，扫频范围可达350倍，引脚图见图２。图2MAX038引脚图图3±2.5V的基准电源 MAX038使用±5V的电源。输出幅度为2Vpp，输出阻抗的典型值为0.1Ω，可直接驱动100Ω的负载。输出的波形由地址A0、A1的输入数据进行选择：A1为1、A0任意，输出波形为正弦波；A0、A1均为0时，输出波形为方波；A1为0、A0为１时，输出波形为三角波。   振荡频率由Cosc引脚的电容量和Iin引脚的电流决定。在Fa

5、dj引脚接地时，Iin引脚的电流变化范围为2.5～750µA；而Fadj引脚通过一个12kΩ电阻接地时，其电流的变化范围为1.25～400µA。当Iin引脚的电流在10～400µA范围变化时，电路可以获得最佳的工作性能。其实当Fadj引脚的电压在±2.4V范围变化时，振荡频率还可以有±70%的变化，据此可以对振荡频率进行精确的调整。   MAX038是提供产生信号的核心电路，其它均为提供和控制输出信号电路。以下结合MAX038的性能特点介绍外围电路的原理及实现。4信号发生器的输入控制电路设计   MAX038内部有一个2.5V的基准电压源，由REF引脚输出。基准电

6、压源电路由两个LF353及电阻电容组成，分别组成放大倍数为+1和-1的缓冲器，因而得到±2.5V的基准电源，如图３所示。这个电压源对整机的性能很重要，因为各控制电路均需要该参考输入。   本系统采用8279芯片作为显示和键盘的接口，显示器为八个七段LED显示器，键盘安排如下：数字键0～9十个，小数点键一个，正弦波、方波、三角波输出选择的切换功能键一个，输出频率Hz、kHz、MHz切换键一个，占空比键一个，回车键一个。   选用12位精度的D/A转换器DAC1210产生MAX038振荡频率所需的控制电压，输出电压经一个25kΩ的输入电阻送MAX038的Iin引脚。 

7、  当MAX038的引脚Dadj外接电压在±2.4V范围变化时，输出波形的占空比在15%～85%范围变化，所以选用8位的D/A转换器DAC0832获得双极性的电压输出（±2.5V范围），提供MAX038占空比调节所需的控制电压。其基准电压采用上面图３所产生的±2.5V基准电源。   通过对MAX038Cosc引脚的接地电容切换来完成自动波段切换。频率值的输入采用直接键入的方式，有效数字取四位。根据键入的数字小数点位置及Hz、kHz、MHz切换按键实现波段切换，本系统将单片机89C51P1口的四位通过驱动电路ULN2003后送到继电器构成波段切换电路，以实现波段的程

8、控切换。