用ＭＡＸ０３８构成的函数波形发生器

用ＭＡＸ０３８构成的函数波形发生器2002年,第9期,类别:电子产品与器件 １． ＭＡＸ０３８简介 ＭＡＸ０３８是美国马克希姆公司研制的单片高频精密函数波形发生器。 （１）它能产生精确的高频正弦波、矩形波（含方波）、三角波和锯齿波。 （２）频率范围宽，从０．１Ｈｚ直到２０ＭＨｚ，最高可达４０ＭＨｚ。 （３）占空比调节范围宽，且占空比与频率均可单独调节，相互影响小。 （４）波形失真小。正弦波总谐波失真度仅为０．７５％，占空比调节的非线性度只有２％。 （５）可由内部提供２．５０Ｖ±０．０２Ｖ的基准电压去设定频率、占空比等。 （６）采用±５Ｖ双供电，电 【函数波形发生器概述】 函数波形发生器是一种电子测试设备，用于产生不同类型的电气信号，如正弦波、矩形波、三角波和锯齿波，广泛应用于科研、教育和工业领域。本文主要讨论了一种基于MAX038芯片构建的函数波形发生器。 【MAX038芯片特性】 MAX038是由美国Maxim Integrated公司设计的一种高性能的单片波形发生器集成电路。其主要特点包括： 1. 波形种类：MAX038能够产生四种基本的波形，即精确的高频正弦波、矩形波（包括方波）、三角波和锯齿波，适用于多种应用场景。 2. 频率范围广泛：频率输出可以从0.1Hz到20MHz，最高可达40MHz，满足了宽频域的测试需求。 3. 占空比调节灵活：具备宽范围的占空比调节能力，同时占空比和频率可以独立调节，相互影响小，确保了信号的精确控制。 4. 低失真：正弦波的总谐波失真度非常低，仅为0.75%，占空比调节的非线性度仅为2%，确保了高质量的信号输出。 5. 内置基准电压：内部提供了2.50V±0.02V的基准电压，可用于设定频率、占空比等参数，提高了设置精度。 6. 电源要求：采用±5V的双电源供电，电源电压范围为±4.75V至±5.25V，允许±5%的变化，工作电流约为80mA。 【辅助元器件介绍】 1. 74LS138：这是一种数字逻辑电路中的译码器，能够在特定的控制条件下将3个输入状态转换为8种不同的输出状态，用以调节MAX038的工作模式。 2. PS9518：这款器件是武汉力源公司生产的非易失性8位数字电位器，替代传统的机械电位器，内置单位增益放大器，能够提供全电源幅度的输出，并具有自动保存和恢复功能。 3. U7及LM324：U7是一个要求在DC至40MHz范围内工作的+5V单电源运算放大器，用来放大MAX038的输出信号，以达到TTL电平的方波。LM324则是一个常用的双运放芯片，可以用于闭环工作状态，通过负反馈减少电路对外界干扰的敏感性。 【电路设计与工作原理】 电路设计中，关键元件如电阻、电容的选择直接影响到输出信号的精度和稳定性。例如，MAX038的⑩脚接的6.8kΩ电阻和⑤脚的电容需要高精度和低温度漂移的特性。此外，电路还使用微型DIP5开关来统一调整工作状态，以实现对输出信号的各种控制。 总结来说，MAX038构成的函数波形发生器结合了74LS138译码器、PS9518数字电位器和运算放大器等组件，形成一个高效、精准的信号发生系统。这种设计不仅实现了宽频率范围和灵活的占空比调节，而且通过精确的基准电压和高稳定性元件保证了信号的质量。对于电子工程师和研究人员来说，这样的波形发生器是进行电路测试和调试的理想工具。