基于max038多波形信号发生器的设计.doc

××大学毕业论文 系别： 班级： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 时间： 基于多波形发生器的制作摘要本文介绍了基于产生几种基本波形的方法。单片机控制品质卓越，基于函数发生器运行可靠，操作方便设计是运用单片机控制产生多种波形，这些波形包括正弦波、三角波、方波等。用户通过键盘选择需要输出的波形，输出作为频率计的输入，由单片机完成自动频率检测实时测出其频率波形精度能够满足函数信号的产生由MAX038和外围电路完成，能产生1Hz—20MHz的波形。液晶显示。关键词信号发生器 MAX038 单片机一、概述 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高以MAX038集成块为核心器件、设计指标　　信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形，输出信号频率在Hz～MHz范围内可调，输出信号频率可分段调节：在Hz～Hz范围内步步进间隔为1Hz，在Hz～1Hz范围内步进间隔为1Hz在10Hz～1kHz范围内步进间隔为10Hz；在1kHz～MHz范围内步进间隔为1kHz。输出信号频率值可通过键盘进行设置；输出信号频率稳定度优于10-3；在1k负载条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0～V范围内可调；输出信号波形无明显失真。、方案论证与比较  本设计的核心问题是信号的控制问题，其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中，我们综合考虑了以下种实现方案： 方案一采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换，具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。 方案二采用锁相环式频率合成器。利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性，可以很好地选择所需要频率信号，抑制杂散分量，并且避免了量的滤波器，有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。而且，由模拟方法合成的正弦波的参数，如幅度、频率 相信都很难控制。 方案三：采用8038单片压控函数发生器，8038可同时产生正弦波、方波和三角波。采用038单片压控函数发生器，可同时产生正弦波、方波和三角波四、总体设计　　美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器MAX038，利用单片集成芯片产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。本信号发生器主要是由MAX038芯片产生，我们输出正弦波、方波、三角波。它是本制作的核心，通过键盘输入，单片机At可控制MAX038的输出波形类型的选择，并可由键盘设定电压值及频率，再经由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器输出对MAX038的实现频率和幅度的调控液晶显示输出信号的类型、频率步进和设定频率（幅度）值。系统的基本结构框图如1所示。MAX038芯片介绍　　MAX038是MAXIM公司生产的一个精密高频波形产生器，其基本特性为：可产生正弦波、三角波、方波及脉冲波；输出频率可以由内部的2.5V带隙电压基准及一个外部电阻和电容器控制，频率范围为0.1 Hz～20 MHz；占空比变化范围为15％～85％，正弦波失真低于0.75%；温度漂移为2x10-4/0C；所有的输出波形都是对称于地电位的2V（峰-峰值）信号；电源电压为±5V；工作温度范围为-40～+800C。图2是管脚排列图，MAX038采用DIP-20封装各管脚的功能如表所示。图2 表2-1 引脚号 名 称 功 能 1 VREF 2.50 V带隙基准电压输出端 2 GND 地 3 A0 波形选择输入端，TTL／CMOS兼容 4 A1 波形选择输入端，TTL／CMOS兼容 5 COSC 外部电容连接端 6 GND 地 7 DADJ 占空比调整输入端 8 FADJ 频率调整输入端 9 GND 地 10 Iin 用于频率控制的电流输入端 11 GND 地 12 PDO 相位检波器输出端。如果不用相位检波器则接地 13 PDI 相位检波器基准时钟输入端。如果不用相位检波器则接地 14 SYNC TTL／CMOS兼容的同步输出端，可由DGND至DV+间的电压作为基准 15 DGND 数字地。让他开路使SYNC无效，或是SYNC不用 16 DV+ 数字+5 V电源。如果SYNC不用则让他开