MAX038芯片介绍
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0 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。
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。
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。
max038
基于MAX038程控函数信号发生器的设计2008-03-27 08:46:09| 分类：单片机|字号大中小订阅by:figo韩叶祥，朱兆优，张斌（东华理工大学江西抚州344000）摘要文章介绍了MAX038的基本性能，并给出了一种以LPC2114为主控制器、MAX038为主函数发生芯片的程控函数信号发生器的硬件及软件的设计方法。
LPC2114通过控制D/A转换器实现对MAX038频率和占空比的调控。
该函数信号发生器可以输出正弦波、方波和三角波三种波形，频率范围为0.1Hz~20MHz。
和模拟调节的关键字MAX038；LPC2114；函数信号发生器0 引言在现代电子技术的研究及应用领域中，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、方波和三角波三种波形，并且频率和占空比的独立可调。
本文设计了一种由LPC2114、MAX038和D/A转换器构成的程控函数信号发生器。
研究了LPC2114通过D/A转换器对实现MAX038频度和占空比的调控方法，实现了在0.1Hz~20MHz内产生精确的正弦波、方波和三角波，使该数字信号发生器可以应用于各种电子测量和控制场合。
1 MAX038性能简介MAX038是MAXIM 公司生产的一种具有高频、高精度、低输出电阻、驱动能力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、2.5V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0.1Hz～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％。
MAX038及函数信号发生器
收稿日期:1999-11-26作者简介:张吉玲(1964-),女,工程师1 文章编号:1006-0464(2000)04-0350-06MAX038及函数信号发生器张吉玲1 张 晴2(11江西电子仪器厂,江西南昌 330006;21浙江大学控制系,浙江杭州 310027)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;数字显示中图分类号:O453,O4-9 文献标识码:A1 MAX038芯片的主要特性MAX038是美国MAXIM 公司生产的高频,高精度,低输出电阻,驱动能力强(20mA )的函数信号发生器芯片。
1.1 MAX 038主要电气性能工作频率范围:0.1Hz ～20MHz频率扫描范围:375:1输出电阻:0.1Ω非线性失真:小于0.75%温度系数:200ppm/℃输出波形:正弦波,三角波,锯齿波,方波,脉冲波,占空比可调输出幅度:Vp -p =2V1.2 MAX 038内部工作原理MAX038内部框图如图1所示。
该芯片工作电源采用±5V ,功耗为400mW 。
内部提供2.5V 基准电压,通过外接可调电阻R3,R1向振荡电流发生器的IIN 端和FADJ 端提供频率粗调电流和频率细调电压;通过R2向DADJ 端提供脉冲占空比调节电压。
这三种参数经振荡电流发生器处理后,向振荡器提供充电电流,该电流对外接电容C F 充电,形成振荡,产生三角波信号A ,B ,C 。
信号A 送正弦波形成电路,产生正弦波;信号B ,C 送入比较器1,产生方波。
此两路波形连同A 路输出的三角波同时送入混合器,由A0,A1控制端选择其中的一种波形输出,其逻辑关系如表1所示。
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）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：12Ｖ（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整机原理图信号发生器的整机原理图如图１所示：图1 信号发生器的原理图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显示等组成精度频率计，显示信号源的输出频率。
MAX038的各引脚功能和管脚功1
MAX038的各引脚功能和管脚功能
MAX038的管脚功能
引脚号名称功能
1 VREF 2.5V基准电压输出
2 GND地
3 A0波形选择编码输入端（兼容TTL/CMOS电平）
4 A1同AO脚
5 COSC主振器外接电容接入端
6 GND地
7 DADJ占空比调节输入端
8 FADJ频率调节输入端
9 GND地
10 Iin电流输入端，用于频率调节和控制
11 GND地
12 PD0相位检测器输出端，若相位检测器不用，该端接地
13 PD1相位检测器基准时钟输入，若相位检测器不用，该端接地
14 SYNC TTL/CMOS电平输出，用于同步外部电路，不用时开路
15 DGND数字地。
在SYNC不用时开路
16 DV＋数字＋5V电源。
若SYNC不用，该端开路
17 V＋＋5V电源输入端
18 GND地
19 OUT正弦、方波或三角波输出端
20 V－－5V电源输入。
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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。
当VFADJ=0 V时，输出的中心频率f0为：。
当IIN在10～400μA这个范围变化时，电路可以获得最佳的工作性能。
对于固定频率工作，可设置IIN接近于100μA并选择一个适当的电容值。
电容的取值范围可以在100μF～20 pF，但必须用短的引线使电路的分布电容减到最小。
在COSC引脚以及他的引线的周围用一个接地平面以减小其他杂散信号对这个支路的耦合。
频率的细调是在FADJ引脚施加一个±2.4 V范围的电压，可使输出频率的调节范围为
f=(0.3～1.7)f0(即f0±70％f0)。
MAX038的输出频率还可以由一个电压源VIN与一个固定的电阻RIN串联来控制，输出频率f0为：f0(MHz)=VIN／RINCF(pF)。
改变VIN就可调整输出频率f0，例如当RIN为25 kΩ并且VIN在0.5～5 V变化时，f0可在0.1 Hz～20 MHz范围内调整。
接在REF(+2.5 V)和FADJ之间的可变电阻RF还提供了一个方便的人工调整频率的方法。
RF 的取值如下：RF=(VREF-VFADJ)／250μA。
例如，如果VREF取-2.0 V(+58.3％偏移)，则RF=[+2.5-(-2.0)]／250μA=18 kΩ。
2.2.2 占空比的调整
DADJ引脚上的电压值的变化控制波形的占空比。
通常VDADJ=0 V时，则占空比为50％。
若VDADJ在±2.3 V范围变化将引起输出波形占空比在15％～85％的变化(在15％～85％范围内改变占空比，对输出频率的影响最小)。
接在REF(+2.5 V)和DADJ之间的可变电阻RD提供了一个方便的人工调整占空比的方法。
RD 的取值如下：RD=(VREF-VDADJ)／250 μA。
例如，如果VDADJ取-1.5 V(23％占空比)，则RD=[+2.5-(-1.5)]／250μA=16 kΩ。
DADJ引脚还可以用来减小正弦波的失真。
未调整(VDADJ=0 V)的占空比是50％±2％，而偏离准确的50％时将产生偶次谐波，这时加一个调整电压(典型值为小于±100 mV)到DADJ，就可以减小失真，如图2所示，调整R6可以使正弦波失真最小，从而得到理想的波形。
2.2.3 带负载能力
MAX038使用±5 V的工作电源。
所有输出波形的幅值为2Vpp(峰-峰值)，最大输出电流为±20 mA，输出阻抗的典型值为0.1 Ω，可直接驱动100 Ω的负载。
还可以连接电压放大器或功率放大器，以提高其输出驱动能力。
2.3 稳定性问题
欲使MAX038长时间地在正常温度范围内产生一个频率稳定的输出电压，必须采取以下措施：
(1) 决定频率的外接电阻和电容器的温度特性要好，否则将会降低器件的性能；
(2) 外部电源应稳定；
(3) 应选用高精度的金属膜电阻，误差在1％或更好的；
(4) 电容器必须选用温度系数低的NPO陶瓷电容器。
在COSC引脚上的电压是一个在0～-1 V 之间变化的三角波，不宜使用电解电容，但如果使用了这种电容，则负端必须接COSC，而正端接GND。
3 MAX038的典型应用
正弦交流信号是一种应用极为广泛的信号。
他通常作为标准信号，用于电子电路的性能试验或参数测量。
另外，在许多测试仪器中也需要用标准的正弦信号检测一些物理量。
根据上述使用原则，给出正弦波输出的工作电路，如图3所示。
实验证明该电路具有输出频率范围宽、波形稳定、失真小、使用方便等特点。
MAX038与其他集成芯片和阻容元件还可以构成电压控制振荡器、频率调制器、脉冲调制器、频率合成器等。
在生产和科研中得到广泛的应用。