max038函数信号发生器
MAX038是高频发生器，0.1HZ--20M，利用REF-GND 的电阻和COSC-GND的电容，F=IIN/C，占空比用DUTY调节，F微调用FADJ，可产生三种波，用A0，A1调节，输出OUT=实际波，SYNC=TTL电平方波以致测量，PDI，PDO为琐相环控制。
摘要:本文简要地介绍了MAX038的性能，并给出了具有三种输出波形的函数信号发生器的实际设计。
关键词:函数信号发生器 占空比闭环电压增益
1 MAX038的性能简介
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。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，它克服了上述芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。其内部电路框图如图1所示。
MAX038的性能特点：
1）能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、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）。
3）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％。
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0～70℃。
6）内设2.5V电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，实现频率微调和占空比调节。
MAX038采用DIP－20封装形式，各管脚的功能如表1所示。
表1MAX038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电源输入端 |
注：表中5个地内部不相连，需外部连接。
2具有三种输出波形的函数信号发生器设计实例
笔者采用MAX038设计了输出三角波、方波和正弦波的函数信号发生器，频率范围为10Hz～1MHz，能够满足大多数实验与检测的需求。
整机电路由信号产生级、电压放大级、功率输出级和电源四部分组成。信号产生级的核心器件为MAX038，它的输出波形有三种，由波形设定端A0（3）， A1（4）控制，其编码如表2所示。其中x表示任意状态。1为高电平，0为低电平。MAX038的输出频率f0由Iin，FADJ端电压和主振荡器 COSC的外接电容器CF三者共同确定。当UFADJ=0V时，输出频率f0=Iin/CF，Iin=Uin/Rin=2.5/Rin。当 UFADJ≠0V时，输出频率f0=f（1－0.2915UFADJ）。由波段开关SA2选择不同的CF值，将整个输出信号分为4个频段。
表2A0和A1的编码