MAX038的信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)

電子測(cè)量電子小產(chǎn)品電子測(cè)量電子小產(chǎn)品 設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)報(bào)告 系 別 電子與電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 微電子技術(shù) 項(xiàng)目名稱 基于MAX038函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作 班 號(hào) 微電122 姓 名 邱靈輝 馬德勝 陸慶文 宋永浩 左傳磊 王帥軍 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 一 設(shè)計(jì)思路 信號(hào)發(fā)生器是實(shí)驗(yàn)室的基本設(shè)備之一 目前廣泛使用的是一些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 雖然功能齊全 性能指標(biāo)較高 但是價(jià)格較貴 而且許多功能卻用不上 MAX038 是 MAXIM 公司生產(chǎn)的一個(gè) 只需要很少外部元件的精密高頻波形產(chǎn)生器 他能產(chǎn)生準(zhǔn)確的高頻正弦波 三角波 方波 輸出頻率和占空比可以通過(guò)調(diào)整電流 電壓或電阻來(lái)分別地控制 所需的輸出波形可由在 A0 和 A1 輸入端設(shè)置來(lái)選擇 MAX038 的引腳功能如下所示 REF 2 50 V 帶隙基準(zhǔn)電壓輸出端 6 9 11 18 GND 地 A0 波形選擇輸入端 TTL CMOS 兼容 A1 波形選擇輸人端 TTL CMOS 兼容 COSC 外部電容連接端 DADJ 占空比調(diào)整輸入端 FADJ 頻率調(diào)整輸入端 IIN 用于頻率控制的電流輸入端 PDO 相位檢波器輸出端 如果不用相位檢波器則接地 PDI 相位檢波器基準(zhǔn)時(shí)鐘輸入端 如果不用相位檢波器則接地 SYNC TTL CMOS 兼容的同步輸出端 可由 DGND 至 DV 間的電壓作為基準(zhǔn) 可以用一個(gè)外部 信號(hào)來(lái)同步內(nèi)部的振蕩器 如果不用則開(kāi)路 DGND 數(shù)字地 讓他開(kāi)路使 SYNC 無(wú)效 或是 SYNC 不用 DV 數(shù)字 5 V 電源 如果 SYNC 不用則讓他開(kāi)路 V 5 V 電源 OUT 正弦波 方波或三角波輸出端 MAX038MAX038 信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器 二 方案設(shè)計(jì) 2 2 1 信號(hào)產(chǎn)生電路 該簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器可以輸出三角波 方波 正弦波和階躍波 4 種波形 3 個(gè)固定頻率選 擇 以及 10 個(gè)電壓選擇 此外 為了更好的滿足大多數(shù)實(shí)驗(yàn)與電路檢測(cè)的要求 該信號(hào)發(fā)生 器還可以輸出電荷量 該信號(hào)發(fā)生器電路主要由信號(hào)產(chǎn)生電路 電壓電荷輸出電路和電源模塊三部分組成 對(duì)于三角波 方波 正弦波 3 種信號(hào) 其信號(hào)產(chǎn)生電路的核心器件為 MAX038 3 種輸出 波形由波形設(shè)定端 A0 A1 控制 其編碼如表 2 所示 其中 x 表示任意狀態(tài) 1 為高電平 0 為低電平 A0A0 和和 A1A1 的編碼的編碼 2 2 信號(hào)調(diào)理電路 為了確保輸出信號(hào)的起始電壓在 0V 附近 此電路需加信號(hào)上升沿起始控制電路 對(duì)于 該信號(hào)發(fā)生器的階躍信號(hào) 則不經(jīng)過(guò)上升沿起始電路 階躍信號(hào)可用電壓跟隨器產(chǎn)生 MAX907MAX907 管腳管腳 74ls7474ls74 管腳管腳 2 3 信號(hào)放大及電壓電荷輸出電路 MAX038 的各種輸出波形的幅值均為 2V P P 階躍信號(hào)的幅值為 1V 為了使信號(hào)的幅 值范圍更大 可以先把信號(hào)衰減 再經(jīng)過(guò)輸出放大器 AD822 以適當(dāng)比例同相放大輸出 為了 3 輸出不同的電壓 可在運(yùn)放 AD822 的反相端和輸出端串聯(lián)不同的電阻來(lái)調(diào)節(jié)電壓的幅值 為 了濾除噪聲 可在每個(gè)電阻上并上電容 并且要使輸入輸出端的電阻電容匹配 3 單元電路設(shè)計(jì) 3 1 信號(hào)產(chǎn)生電路 為簡(jiǎn)化電路 引腳 DADJ 接地 使該信號(hào)發(fā)生器各種波形的占空比固定為 50 MAX038 的輸出頻率由 IIN FADJ 端電壓和主振蕩器 COSC 的外接電容器 CF 三者共同確定 當(dāng) UFADJ 0V 輸出頻率 f0 IIN CF IIN Uin Rin 2 5 Rin 當(dāng) UFADJ 0V 時(shí) 輸出頻率 f f0 1 0 2915UFADJ 電路圖如下所示 信號(hào)產(chǎn)生電路信號(hào)產(chǎn)生電路 信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理 3 3 電壓電荷電路 信號(hào)發(fā)生器需要電源電路來(lái)提供適合的電源電壓 電路圖如下 4 Input 1 GND 2 Output 3 U17805 Input 2 GND 1 Output 3 U27905 D2 UF4007 D1 UF4007 D3 UF4007 D4 UF4007 T1 220V 9V C6 104 C5 104 C7 104 C8 104 1 2 J2 5V 1 2 J3 5V D5 LED R1 1k C1 470uF C2 470uF C3 470uF C4 470uF 電源電壓電路 3 4 整體電路圖 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器可以由晶體管 運(yùn)放集成電路等通用器件制作 更多的則是用專門的函 數(shù)信號(hào)發(fā)生器集成電路產(chǎn)生 MAX038 是美信公司生產(chǎn)的一通用波形發(fā)生芯片 較以前常用 的函數(shù)發(fā)生器件 從頻率范圍 頻率精確度 對(duì)芯片 波形的控制性能以及用戶使用的方便 性等方面都有了很大的提高 因此可廣泛應(yīng)用于波形的產(chǎn)生 壓控振蕩器 脈寬調(diào)制器 頻 率合成器及 FSK 發(fā)生器等 R3 50 R2 1K CL 20 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 S1 SW DIP8 C120 C2101 C3102 C4103 C5104 REF 1 GND 2 A0 3 A1 4 COSC 5 GND 6 DADJ 7 FADJ 8 GND 9 IIN 10 GND 11 PDO 12 PDI 13 SYNC 14 DGND 15 DV 16 GND 18 OUT 19 V 20 V 17 IC1 MAX038CPPK1 3關(guān)關(guān)關(guān) R1 1K 5V 5V OUT Rd 20K Rin120k Rf kk C9 1uF C10 1uF C8100uF C61uF C710uF 5 整體電路圖整體電路圖 4 小結(jié) 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測(cè)中具有十分廣泛的用途 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器可以由 晶體管 運(yùn)放集成電路等通用器件制作 更多的則是用專門的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器集成電路產(chǎn)生 早期的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器集成電路 如 L8038 BA205 XR2207 2209 等 它們的功能較少 精 度不高 頻率上限只有 300kHz 無(wú)法產(chǎn)生更高頻率的信號(hào) 調(diào)節(jié)方式也不夠靈活 頻率和 占空比不能獨(dú)立調(diào)節(jié) 二者互相影響 MAX038 是美信公司生產(chǎn)的一通用波形發(fā)生芯片 較 以前常用的函數(shù)發(fā)生器件 從頻率范圍 頻率精確度 對(duì)芯片 波形的控制性能以及用戶使 用的方便性等方面都有了很大的提高 因此可廣泛應(yīng)用于波形的產(chǎn)生 壓控振蕩器 脈寬調(diào) 制器 頻率合成器及 FSK 發(fā)生器等 個(gè)人感悟 個(gè)人感悟 通過(guò)本次的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作 我學(xué)會(huì)了在學(xué)習(xí)和實(shí)際操作過(guò) 程中團(tuán)隊(duì)合作的重要性 剛開(kāi)始不知道如何開(kāi)始本次制作 經(jīng)過(guò)與同學(xué)的共同 討論 我們一起在網(wǎng)上搜索了 MAX038 芯片的相關(guān)資料和相關(guān)電路的知識(shí) 確 定了基于 MAX038 芯片的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的電路原理圖設(shè)計(jì) 在采購(gòu)回所需要 的元器件后 我們一起動(dòng)手開(kāi)始元器件的焊接 焊接過(guò)程中也遇到了很多難題 由于我們之中焊接技能的不同 所以讓焊接能力較好的同學(xué)著手焊接整個(gè)電路 焊接完整個(gè)板子后 由我們大家一起仔細(xì)的檢查電路焊接的正確性和焊接質(zhì)量 經(jīng)過(guò)后