吳國賢 王敬輝
【摘要】 本設(shè)計核心芯片采用Maxim公司推出的MAX038芯片,可產(chǎn)生正弦波、方波和三角波三種波形,輸出波形頻率和占空比可調(diào),只需要配備少量外圍元件,即可實現(xiàn)較大范圍波形頻率及占空比調(diào)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】 MAX038 函數(shù)信號發(fā)生器
函數(shù)信號發(fā)生器指的是,能產(chǎn)生某些特定的周期性時間函數(shù)波形(如:正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號,頻率范圍可從微赫級到上百兆赫,在設(shè)備檢測及電路測試中具有十分廣泛的用途。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本設(shè)計為簡易函數(shù)信號發(fā)生器,只需產(chǎn)生三種最常見函數(shù)波形(正弦波、方波、三角波),用于電路測試中,綜合考慮性價比及功能性,選用美國Maxim公司生產(chǎn)的MAX038芯片。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示,包含七個部分,核心芯片為MAX038;電源電路提供正負(fù)12V和5v供電;控制信號為外部控制電路,通過波形選擇端口,控制輸出函數(shù)波形的選擇;頻率、占空比調(diào)節(jié)分別用來調(diào)節(jié)輸出波形的頻率和占空比;放大濾波電路用來放大輸出信號幅值。
二、系統(tǒng)設(shè)計
MAX038是一個只需少量外部元件的函數(shù)波形產(chǎn)生器,頻率高、精度好,因此它被稱為高頻精密函數(shù)信號發(fā)生器,電路原理圖如圖2所示。
1)控制信號通過INO、IN1兩個波形選擇端口,控制輸出的函數(shù)波形,控制信號的輸入有多種方式,如單片機1/0口控制、撥碼開關(guān)控制等。輸出波形有三種,由波形設(shè)定端AO(INO),A1(INI)組合控制。
2) MAX038芯片7號引腳DADJ為占空比調(diào)整端,調(diào)整該端口電壓,即可實現(xiàn)輸出波形占空比15%~85%調(diào)整。當(dāng)該端口電壓為0時,輸出波形占空比為50%,考慮到占空比50%即可滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場合,故而將該端口與地相連。
3)輸出波形頻率由10號引腳的輸入電流、5號引腳cOsc的電容值和8號引腳FADJ的電壓值共同決定。常見場合下,將8號引腳FADJ的電壓設(shè)置為Ov,本設(shè)計也采用這種方式。當(dāng)將8號引腳FADJ的電壓為OV時,輸出波形頻率僅僅由10號引腳的輸入電流、5號引腳cOsc的電容值決定。公式為:。
4)由于MAX038的各種輸出波形的峰峰幅值均為2V,為了適合不同應(yīng)用場合,為其添加一級放大濾波電路,選擇合適的運算放大器,典型如NE5532、OPA604等,將峰峰值賦值放大為5V即可。
三、結(jié)論
本設(shè)計采用MAX038作為簡易函數(shù)信號發(fā)生器的核心芯片,配合少量的外圍元件,實現(xiàn)三種常見波形輸出,波形頻率可調(diào),固定占空比,加上一級放大電路,提高峰峰幅值,能夠滿足常見測試場合需求,具有一定的實用性。