044 基于MAX038的函数发生器的软件设计样本
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本系统开发工具：单片机/汇编
本设计包含内容：源代码+毕业论文+开题报告+答辩稿
论文大概：
 

 

MAX038信号源设计

摘要：本文介绍了以MAXIM公司的MAX038芯片为中心的函数信号发生器,以单片机为微控制器,进行各种功能操作,完成输出信号的波形、频率、幅度的调节。通过对输出信号的频率、幅度的检测,用LCD显示器,实时显示输出信号参数,供用户使用。
关键字：函数信号   占空比  宽带放器

Abstract：This article introduced take MAXIM Corporation's MAX038 chip as thecentral function signal generating device。 At89c51 is the micro controller, carries on each kind of functionoperation。At89c51 completes the output signal the profile, the frequency, thescope adjustment。At89c51 to the output signal frequency, the scope examination, anddemonstrated with the LCD monitor that, provides to the user the use.

Keyword: Function signa、Duty Cycle  AMP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、 Max038构成的函数信号发生器的概述
 在现代应用电子学的各个领域,常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。频率越高、产生波形种类越多的发生器越受到用户的亲睐,但这种发生器对器件成本和技术要求也大大提高,因此在满足工作要求的前提下,性价比高的发生器是我们的首选。
函数信号发生器的实现方法通常有以下几种：
（1）用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试,需要的元器件多。
（2）用集成芯片的函数发生器：可达到较高的频率和产生多种波形信号,但电路较为复杂且不易调试,同时也不不满足用户的要求。
（3）利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试,如max038。
（4）利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高,如：AD98XX。
本设计是作为普通电子类实验室室用的函数信号发生器,采用单片集成芯片MAX038来设计函数发生器。该信号发生器的主要技术指标如下：
频率范围：0.1-20MHz；
输出波形：三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波信号；
占空比调节范围：各输出波形均可在25%～75%范围内调节；
输出信号幅度：2Ｖ（p-p）；
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％。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℃。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。
本设计电路原理设计框图如图1。

 

 

 

 

 

 

 

图1 整机电路框图
二、 电路各功能模块的设
     本电路设计主要是以Max038为中心产生频率、幅度可调的方波、正弦波、三角波。配合外围电路进行相应的频率、幅度处理。用单片机AT89C51进行按键处理、和各种控制,并用CPLD进频率的采集。最后能过液晶显示器显示出频率的高低、幅度的大小。本系统一共分成七个大的模块电路,以下详述其各模块的设计。
1、 电源电路的设计
在我们设计的电路中,要提供给单片机、模拟开关还有ADC0832
等芯片的电压；同时还要提供给模拟电路,放大器,功率驱动器等电源。还用到了正负电源。因此电路设计了±12V、±5电源,以满足不同的需要,电路如图2所示。
 
图2 电源电路
      如图所示,220V交流电通过变压器降压后,由二极管整流,通过电容滤波,由固定三端集成稳压器稳压产生±12V,再经过三端稳压,产生±5V电压。对整个电路来说,已完全能满足要求。
2、 单片机及其控制
   整个系统由单片机进行协调工作,由AT89C51为中心进行。其内
部资源完全可以满足我们的要求。电路原理图如图3所示。
 
图3 单片机接口图
     如图所示,P0口为液晶显示器1602数据接口端,同时控制端,E、R/W、RS分别由P2.7、P2.6、P2.5三个端口进行控制,只要对这些端口操作,显示器上就能显示不同的字符、数字。P2.4、P2.3、P2.2,为模拟开的地址选择端,改变038的不电容进行输出频率的粗调,我们共设置了八只电容,进行0-20M不同等级的调节。P2.1、P2.0为波形选择端,正弦波、方波、三角波调节,P1口为键盘接口,分别进行,波形、频率粗调、输出幅度粗调,RXD、TXD通过串口和CPLD通信,CS、CLK、D0和ADC0832进行接口测量输出电压。
3、 Max038构成的信号产生模块
  该模主要以038为中心,下面先介绍一个038的特性及功能介绍。
Max038是一个高频、精密的函数信号发生器芯片。 能产生高频三角波、锯齿波、正弦波、方波和脉冲波,输出信号的频率范围可从0.1Hz到20MHz,只要内部提供一个2.5V的参考电压,加上外部的电阻和电容器,波形的占控系数只要在±2.3V的控制电压作用下有一个很宽的变化范围。进而促使脉冲宽度调制和锯齿波的产生。频率的调制和扫描都能够同样的完成。波形的占空系数和频率控制是相互依赖的。
     正弦波、方波和三角波可以任意选择输出,由两个管脚进行控制,和TTL/COMS电平都兼容。信号的输出可达到2V峰峰值,正负对称的。
低阻抗的输出,可抬高到±20mA。这个TTL电平的同步信号由内部振荡器提供一个50%的占空比,不管其它波形的占空比,在系统中去同步另外的装置。这个内部振荡器可以和外部时钟联接。
      芯片可支持：
精密函数信号发生器
频率调制
脉宽调制
锁相环
频率合成
FSK发生器（正弦波和方波）
特性：
0．1Hz到20MHz信号变化范围
方波、三角波、正弦波、锯齿波
独立频率和占空系数调节
350到1的频率扫描范围
15%到85%的可变占空比
低组抗输出缓冲器:0.1Ω
低失真正弦波：0.75%
低温度漂移,参数如图4
 
图4 温度范围
管脚如图5
内部结构图如图6
管脚及功能描述7
 
图5 管脚图
 
图6 内部结构图
 
图7 管脚及能功能