波形產(chǎn)生集成電路MAX038概述MAX038是美國馬克西姆公司開發(fā)的新一代函數(shù)信號發(fā)生器。MAX038設(shè)計的簡易信號發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)簡單，雖然功能及性能指標(biāo)趕不上標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器，但滿足一般的實(shí)驗(yàn)要求是不成問題的。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!MAX038的性能特點(diǎn)1）能精密地產(chǎn)生三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波信號。2）頻率范圍從0.1Hz～20MHz，最高可達(dá)40MHz，各種波形的輸出幅度均為2V（P－P）。3）占空比調(diào)節(jié)范圍寬，占空比和頻率均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，二者互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍是15％～85％。4）波形失真小，正弦波失真度小于0.75％，占空比調(diào)節(jié)時非線性度低于2％。5）采用±5V雙電源供電，允許有5％變化范圍，電源電流為80mA，典型功耗400mW，工作溫度范圍為0～70℃。6）內(nèi)設(shè)2.5V電壓基準(zhǔn)，可利用該電壓設(shè)定FADJ、DADJ的電壓值，實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)和占空比調(diào)節(jié)。7)低阻抗定壓輸出，輸出電阻典型值0.1歐姆，具有輸出過載/短路保護(hù)。8)內(nèi)部功能齊全，外圍電路簡單，使用方便。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!引腳排列MAX038采用20腳雙列直插式封裝。各管腳排列如圖所示。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!引腳功能引腳功能說明如下：1．REF基準(zhǔn)電源2.50V輸出；2、6、9、11、18．GND接地；(5個地內(nèi)部不相連，需外部連接)3．A0波形選擇輸入，兼容TTL/COMS電平；4．A1波形選擇輸入，兼容TTL/COMS電平；5．COSC外接振蕩電容器COSC；7．DADJ脈沖波占空比調(diào)節(jié)輸入；8．FADJ振蕩頻率調(diào)節(jié)(電壓輸入)；max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!工作原理MAX038的內(nèi)部框圖如下圖所示。主要包括主振器，主振控制器，2.50V基準(zhǔn)電壓源，正弦波形成器，方波形器，比較器，多路選擇器，輸出級和相位檢測器。在COSC與COM之間接上振蕩電容Cr，利用恒定電流IIN向Cr充電和放電，即可形成振蕩，產(chǎn)生一個三角波和兩個矩形波。圖中，振蕩器輸出的三角波經(jīng)正弦波形成器變換成等幅，低失真的正弦波。多路模擬開關(guān)則從輸入的正弦波，三角波和矩形波中選擇一種，作為輸出。波形種類由地址A0，A1的邏輯電平來設(shè)定。與此同時，三角波還經(jīng)過比較器從SYNC端輸出，可作為外部振蕩器的同步信號。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!基本工作電路max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!輸出振蕩頻率控制一旦由IIN設(shè)置F0后，輸出頻率還可以由VFADJ調(diào)節(jié)，F(xiàn)ADJ上的電壓變化范圍從-2.4V到+2.4V，由FADJ調(diào)節(jié)的頻率輸出范圍是FADJ=0時的0.3倍到1.7倍。如果超出了+/-2.4v會導(dǎo)致輸出頻率的不穩(wěn)定。當(dāng)已知VFADJ時,頻率為FX=FO×(1-0.12915×VFADJ),而輸出信號周期為tX=to/(1-0.12915×VFADJ),其中,to為VFADJ=0V時的輸出信號周期。接在REF(+2.5V)和FADJ之間的可變電阻RF可調(diào)整頻率。RF阻值按RF=(VREF-VFADJ)/250(uA)計算。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!輸出波形的選擇輸出波形由波形選擇輸入端A0

、A1的狀態(tài)確定：A1=1、A0=X輸出正弦波；A1=0、A0=0輸出方波（脈沖波）；A1=0、A0=1輸出三角波（鋸齒波）。另外，如果將13（PDI）腳輸入的外同步信號經(jīng)內(nèi)部相位檢測器與振蕩頻率進(jìn)行相位比較，相差信號從12腳輸出再反饋到8腳可構(gòu)成鎖相環(huán)，實(shí)現(xiàn)外同步。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!相位檢測器MAX038中的相位檢測器可用在使其輸出與外部信號同步的鎖相環(huán)中。外部信號源接到相位檢測器輸入(PDI),由PDO得到相位檢測輸出。PDO通常接到FADJ引腳以及一個電阻RPD和一個電容CPD至地。RPD控制相位檢測器增益。PDO輸出在0uA至500uA之間變化的矩形電流脈沖串。當(dāng)其與PDI相位正交(相位差90°)時有50%的占空比。當(dāng)相位差為180°時,占空比為100%;相反,當(dāng)相位差為0°時,占空比為0%。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!引腳功能10．IIN振蕩頻率參考電流輸入；12．PDO相位檢測器輸出，如果不使用相位檢測器則接地；13．PDI相位檢測器同步信號輸入，如果不用相位檢測器則接地；14．SYNC同步脈沖輸出，由DGND至DV+間的電壓作基準(zhǔn)，允許用外部信號同步內(nèi)部振蕩器，兼容TTL/COMS電平如果不用則懸空；15．DGND數(shù)字電路部分接地開路時則禁止SYNC或未使用SYNC；16．DV+數(shù)字電路+5V電源輸入端，如果不用SYNC可懸空；17．V+電源+5V輸入端；19．OUT信號輸出端；20．V-電源-5V輸入端。

max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!內(nèi)部框圖max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!輸出振蕩頻率控制

輸出頻率與外接振蕩電容器COSC的容量、參考電流IIN及頻率調(diào)節(jié)電壓VFADJ有關(guān)。

當(dāng)VFADJ=0V時，輸出振蕩頻率由下式?jīng)Q定：F0（MHZ）=IIN（ｕA）÷CF（PF）式中：IIN為當(dāng)前輸入到IIN的電流（2uA≤IIN≤750uA)，IIN可由電流源IIN或電壓源VIN與電阻RIN串聯(lián)來驅(qū)動（接在REF和IIN之間的電阻就可產(chǎn)生IIN）。使用電壓源與電阻串聯(lián)的振蕩器振蕩頻率按F0（MHz）=Vin/[Rin*Cf(pF)]計算。推薦的參考電流IIN范圍：10uA到400uA。CF=外接振蕩電容器COSC的容量(20pf≤COSC≤100uf)

；max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!占空比調(diào)節(jié)改變DADJ端的電壓，能控制波形的占空比D。當(dāng)VDADJ=0V時，D=50%；VDADJ=+2.3~-2.3v時，D從15%變化到85%。欲獲得完全對稱的正弦波，需加一個校準(zhǔn)電壓VDADJ，允許范圍是-100~+100mV,經(jīng)校準(zhǔn)后可使D嚴(yán)格等于50%。占空比的計算公式為：D=（50+17.4VDADJ）%需要指出的是，在調(diào)節(jié)占空比時應(yīng)盡量避免輸出頻率改變。僅當(dāng)D=15%~85%且25uA<IIN<250uA時，對F0的影響最小，△F0<2%。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!SYNC輸出SYNC可輸出方波來同步外部電路,其上升沿與正弦波或三角波上升通過0V時的點(diǎn)重合。當(dāng)選用方波時,SYNC上升沿發(fā)生在輸出方波正半周的中點(diǎn),即超前輸出信號90°。SYNC的占空比固定為50%。SYNC在DGND和DV+上產(chǎn)生的高速瞬變電流會輻射能量至輸出信號中,產(chǎn)生窄的尖脈沖。集成電路插座的電感和電容會增大這種效應(yīng)。SYNC由單獨(dú)的地和電源引腳(DGND和DV+)供電。如果不需和外部電路同步,將DV+開路以斷開SYNC電源而抑制尖峰。max038芯片中文資料共15頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!相位檢測器相位檢測器的增益KD由下式表達(dá):KD=0.1318×RPD,其中RPD為相位檢測器增益設(shè)置電阻。當(dāng)環(huán)鎖住時,輸出信號與相位檢測器接近相位正交,占空比為50%,PDO的平均電流為250uA(FADJ的吸入電流)。該電流由FAD