基于max038

高频函数信号发生器MAX038及其应用作者：李琳来源：网络目前广泛应用的函数发生器芯片是ICL8038(国产5G8038)，他的主要技术指标是最高振荡频率仅为100 kHz，而且三种输出波形从不同的引脚输出，使用很不方便。

MAX038是ICL8038的升级产品，他的最高振荡频率可达40 MHz，而且由于在芯片内采用了多路选择器，使得三种输出波形可通过编程从同一个引脚输出，输出波形的切换时间可在0.3μs内完成，使用更加方便。

1 MAX038芯片介绍MAX038是MAXIM公司生产的一个只需要很少外部元件的精密高频波形产生器，在适当调整其外部控制条件时，它可以产生准确的高频方波、正弦波、三角波、锯齿波等信号，这些信号的峰峰值精确地固定在2V，频率从0.1Hz~20MHz连续可调，方波的占空比从10%~90%连续可调。

通过MAX038的A0、A1引脚上电平的不同组合，可以选择不同的输出波形类型。

其性能特点如下：(1) 0.1 Hz～20 MHz工作频率范围；(2) 15％～85％可变的占空比；(3) 低阻抗输出缓冲器：0.1；(4) 低失真正弦波：0.75％；(5) 低温度漂移：200 ppm／℃。

MAX038引脚排列如图所示各引脚功能如图所示：Max038内部电路，如图：2 MAX038芯片使用方法2.1 波形选择MAX038可以产生正弦波、方波或三角波。

具体的输出波形由地址A0和A1的输入数据进行设置，如表1所示。

波形切换可通过程序控制在任意时刻进行，而不必考虑输出信号当时的相位。

2.2 波形调整2.2.1 输出频率的调整输出频率调整方式分为粗调和细调两种方法：粗调取决于IIN引脚的输入电流IIN，COSC引脚的电容量CF(对地)以及FADJ引脚上的电压。

当VFADJ=0 V时，输出的中心频率f0为：fo(MHz)=Iin(μA)÷COSC (pF) 。

当IIN在10～400μA 这个范围变化时，电路可以获得最佳的工作性能。

基于MAX038多功能信号发生器的设计【摘要】信号发生器广泛应用于电子领域，该设计以MAX038为核心，辅助外围电路，能输出正弦波、方波和三角波三种基本波形，并能进行波形选择和波段选择，并能较好地进行频率调节和幅度调节，该电路输出信号频率范围宽，有较好的实际应用价值。

【关键词】MAX038 波形选择频率调节1电路方案设定如图1所示，该电路设计的核心芯片是MAX038，它是美国马克西姆公司开发的新一代函数信号发生器，它可以产生准确的高频正弦波、方波、三角波信号，频率从0.1Hz～20MHz连续可调，最高振荡频率可达40 MHz。

占空比最大从15%～85%连续可调。

由于在MAX038芯片内采用了多路选择器，所以可以输出三种信号。

本设计输出正弦波、方波和三角波三种基本波形，输出频率范围在10Hz～5MHz之间，并具有频段选择、频率粗调、频率细调、占空比在15%～85%之间可调、50%占空比精确调节以及输出0～10V峰峰值调节等基本功能。

2主要硬件电路设计（1）MAX038接口电路。

如图2所示，该电路为集成函数发生器MAX038与外围各单元电路的接口部分。

A0、A1为波形选择单元电路输入接口；REF为2.5V基准电压输出接口；COSC为频段选择单元电路输入接口；IIN为频率粗调单元电路输入接口；FADJ为频率细调单元电路输入接口；DADJ为占空比调节单元电路输入接口；OUT为输出幅值放大调节单元电路输出接口。

由于此电路设计不使用相位检测以及同步信号输出，故将SYCN、DV+、DGND、PDO悬空，PDI接地。

V+、V-分别接+5V和-5V，将5个GND端接地，为MAX038提供工作电源。

C1、C2、C3、C4和C5均为滤波电容。

（2）波形选择电路。

如图3所示，当A1=1，A0=X时，MAX038输出正弦波，当A1=0，A0=0是，MAX038输出方波，当A1=0，A0=1时，MAX038输出三角波。

该电路采用二输入四与非门74LS00构成双触发器来实现波形选择与指示功能。

本文作者(梅领亮),请您在阅读本文时尊重作者版权。

摘要:提出了一种采用MAX038的函数信号发生器的设计,可生成频率可调的正弦波、方波以及三角波。

系统由单片机控制模块、键盘、LCD液晶显示,MAX038波形产生器、DAC输出电路和末级放大电路构成,调制信号既可由外部的频率档粗调,也可以通过单片机实现微调。

单片机小系统负责用户的交互和系统控制,键盘用于频率的输入与波形的选择,LCD显示当前所选信号的频率调整情况,具有界面提示功能,而末级放大电路则对生成的信号进行适当的放大,以提高信号的振幅和强度。

关键词:MAX038;单片机;频率调节;界面提示Design of Signal Generator Based on MAX038 and Single-Chip MCUMEI Ling-liang(Guangdong Zhengye Technology CO. LTD, Dongguan 523270, China)Abstract: A Signal Generator is designed based on MAX038, to create a sine wave, a triangle wave or a square wave, its frequency can be adjusted. The system is made up of single-chip microcontroller module, keyboard, LCD Liquid-crystal display, MAX038 signal generator, DAC output circuit and last stage enlargement circuit. Its frequency not only can be roughly adjusted by external frequency range, but also can be carefully modulated by single-chip microcontroller circuit. The single-chip micro controller circuit takes charge of user interactive and frequency modulation, the Keyboard is used to input frequency value and choose wave profile, LCD displays the value of selected wave with interface prompt function, the last stage enlargement circuit rightly amplifies the signal generated by MAX038 and enhances the amplitude and intensity of signal.Key words: MAX038; single-chip micro controller; frequency modulation; interface prompt1 概述信号发生器又称信号源或振荡器,是最重要的测量仪器之一,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

一、课题名称：函数信号发生器二、主要技术指标（或基本要求）：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15％～85％。

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。

7)低阻抗定压输出，输出电阻典型值0.1欧姆，具有输出过载/短路保护。

三、主要工作内容：方案设想，MAX038,OP07,电路原理等资料查询准备。

电路原理图设计绘制，面包板验证设计可行性。

之后进行PCB板设计调整，电路板定制，元件采购；裸板测试，焊接，整机测试。

实验设计进行报告反馈四、主要参考文献：[1]赵涛，辛灿华，姚西霞，陈晓娟，基于MAX038的多功能信号发生器的设计。

《机电产品与创新》2008.07[2]蒋金弟，朱永辉，毛培法。

MAX038高频精密函数信号发生器原理及应用。

《山西电子技术》2001[3]黄庆彩,祖静,裴东兴.基于MAX038的函数信号发生器的设计[J].仪器仪表学报,2004,S1.[4]陈一新.单片高频函数发生器MAX038及其应用[J].中国仪器仪表,2002,04.[5]赵立民.电子技术实验教程[M].北京:机械工业出版社,2004基于MAX038的多波形函数信号发生系统概述和方案设计·概述信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。

基于MAX038的程控函数信号发生器的设计引言在现代电子技术的研究及应用领域。

常常需要高精度且频率可调的信号源。

MAX038是MAXIM公司开发的新一代专用函数信号发生芯片，它可以产生正弦波、方波和三角波等三种波形，而且频率和占空比独立可调。

本文设计了一种由LPC2114、MAX038、D／A 转换器以及八选一模拟开关CD4051等构成的程控函数信号发生器。

研究了LPC2114通过D／A转换器实现对MAX038频就绪和占空比的调控方法。

给出了在0.1Hz～20MHz内产生精确的正弦波、方波和三角波的方法。

此外，本函数信号发生器还具有可调范围大、精度高、信号稳定等特点，可以应用于各种电子测量和控制场合。

1 MAX038的主要特性MAX038是MAXIM公司生产的一种具有高频、高精度、低输出电阻而且驱动能力很强的函数信号发生器芯片。

它的内部电路主要由振荡器、振荡频率控制器、2.5 V基准电压源、正弦波形发生器、比较器、多路模拟开关、相位比较器组成。

MAX038主要性能特点如下：◇能精密地产生正弦波、矩形波(含方波)、三角波信号。

◇频率范围从0.1 Hz～20 MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2 V(P-P)。

◇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为10％～90％。

◇波形失真小，正弦波失真度小于0.75％，占空比调节时的非线性度低于2％。

◇采用±5 V双电源供电，允许有5％变化范围，电源电流为80 mA，典型功耗400 mW，工作温度范围为0～70℃。

◇内设2.5 V电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，从而实现频率微调和占空比调节。

2系统构成与工作原理2.1系统整体构成一系统主要是由主控制器LPC2114、函数发生器MAX038、D／A转换器、LED显示、键盘、波段切换，波形处理和峰值检波等部分组成，其整体结构框图如图1所示。

PLL信号发生器的设计【摘要】本设计以MAX038及锁相环技术为核心, 设计了一个高精度多功能信号发生器。

该信号发生器,能产生1Hz～11.0592MHz的正弦波、方波和三角波信号。

频率的调节方式有两种，连续调节和按步进调节。

由MAX038结合电位器等外围电路即可实现对频率的连续调节。

步进调节部分又分为粗调和细调。

由AT89C52单片机通过 D/A转换器对MAX038的控制实现频率的粗调，再结合锁相环模块电路（MC145151）即可实现频率步进的精确调节。

输出频率在不同的波段，频率步进值不同。

在信号输出端接一级运算放大电路来实现对信号输出幅度的调节。

该信号发生器频带宽，精度高,实现了输出信号在频率和幅值上的精确调整, 可应用于各种电子测量和控制场合。

目录引言 (1)第1章总体方案设计 (1)1.1方案设计与论证 (1)第2章硬件设计 (2)2.1、信号发生模块 (2)2.1.1、MAX038特性 (2)2.1.2、电路实现 (4)2.2单片机模块 (5)2.2.1芯片介绍 (5)2.2.2电路实现 (6)2.3运放模块 (6)2.3.1反相运算放大器 (7)2.3.2同相运算放大器 (7)2.4、D/A转换模块 (8)2.4.1芯片介绍 (8)2.4.2、电路实现 (11)2.5、锁相环模块 (11)2.5.1芯片介绍 (11)2.5.2、电路实现 (12)2.6、滤波模块 (13)第3章软件设计 (15)3.1、程序 (15)3.1.1、流程图 (15)3.1.2、源程序 (15)3.2、电路仿真 (16)第4章、硬件调试 (17)4.1制版 (17)4.2、硬件调试 (18)结束语 (20)致谢 ............................................................................................................... 错误！未定义书签。

中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名：王钰春学号：学生姓名：藏苑琪学号：学院：中北大学信息商务学院专业：电子信息工程题目：专业综合实践之单片机部分：基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计指导教师：王浩全职称: 教授2014 年 1 月 10 日中北大学信息商务学院课程设计任务书2013/2014 学年第 1 学期学院：中北大学信息商务学院专业：电子信息工程学生姓名：王钰春学号：学生姓名：藏苑琪学号：课程设计题目：基于MAX038的单片机控制的信号发生器的设计起迄日期： 2013年12 月30 日～2014年1月 10 日课程设计地点： 5院楼 201，510 实验室指导教师：王浩全下达任务书日期: 2013 年 12 月30日课程设计任务书课程设计任务书要求按国标GB 7714—87《文后参考文献着录规则》书写，例：1 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985（15篇以上）目录1 绪论 (1)2 设计目的 (1)3 设计内容和要求 (2)4 设计工作任务及工作量要求 (2)5 方案选择及论证 (2)设计分析 (2)单片机选择 (2)系统电路设计方案 (3)6 设计条件及主要参数计算 (4)频段调节控制 (4)频率、占空比调节 (5)7 系统设计 (6)8 程序设计 (9)9 系统软件仿真结果 (17)10 设计评述 (18)11 参考文献 (18)12 附录 (19)1 绪论随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。

尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。

现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。

当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展．在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。

高频信号发生器_______________概述MAX038是一种只需极少外围电路就能实现高 频、高精度输出三角波、锯齿波、正弦波、方波 和脉冲波的精密高频函数发生器芯片。

内部提供 的2.5V 基准电压和一个外接电阻和电容可以控制 输出频率范围在0.1Hz 到20MHz 。

占空比可在较大 的范围内由一个±2.3V的线性信号控制变化，便 于进行脉冲宽度调制和产生锯齿波。

频率调整和 频率扫描可以用同样的方式实现。

占空比和频率 控制是独立的。

通过设置2个TTL 逻辑地址引脚合适的逻辑电 平，能设定正弦波，方波或三角波的输出。

所有 波形的输出都是峰-峰值为±2VP -P 的信号。

低阻 抗输出能力可以达到±20mA。

____________________________性能o 频率调节范围：0.1Hz 到20MHzo 三角波, 锯齿波, 正弦波, 方波和脉冲波 o 频率和占空比独立可调 o 频率扫描范围：350：1 o 可控占空比：15%到85% o 低阻抗输出缓冲器： 0.1Ω o 低失真正弦波： 0.75% o 低温度漂移： 200ppm/°C______________型号信息TTL 逻辑地址引脚SYNC 从内部振荡器输出占 空比固定为50%的信号，不受其它波占空比的影 响，从而同步系统中其它振荡器。

内部振荡器 允许被连接着相位检波器输入端（PDI ）的外部 TTL 时钟同步。

型号 MAX038CPP MAX038CWP MAX038C/D MAX038EPP MAX038EWP工作温度 0°C 到 +70°C 0°C 到 +70°C 0°C 到 +70°C -40°C 到 +85°C -40°C 到 +85°C引脚--封装 20 Plastic DIP 20 SO Dice* 20 Plastic DIP 20 SO.__________________应用精密函数信号发生器 压控振荡器 频率调制器*Contact factory for dice specifications.__________________引脚图脉宽调制器 锁相环 频率合成器FSK 发生器（正弦波和方波）________________________________________________________________ Maxim Integrated Products1For free samples & the latest literature: , or phone 1-800-998-8800. For small orders, phone 408-737-7600 ext. 3468MAX038高频信号发生器图1. 内部结构及基本工作电路_______________ 详细说明MAX038是一种高频函数信号发生器，它可以使 用最少的外部元件而产生低失真正弦波，三角波， 锯齿波，方波（脉冲波）。

MAX038信号发生器该波形发生器以MA某038函数发生器为核心，采用数字、模拟结合的方法，产生正弦波、三角波和方波信号，频率范围可达10Hz~1MHz，并能进行七个频率段的选择，后级采用集成运放来提高输出波形质量并增强带负载能力，最终得到所要求的输出波形，较好的满足大多数实验与检测的需求。

一、方案设计与论证1、波形发生及频率合成部分方案一：采用555集成芯片函数发生器，555可以产生可变的正弦波、方波、三角波及实现频率控制。

方案二：采用低温漂、低失真、高线性单片压控函数发生器ICL8038，产生频率（0.001~300KHZ）可变的正弦波、三角波、方波及数控频率调整。

但是，由于ICL8038自身的限制，输出频率稳定度只有10-3（RC振荡器）。

而且，由于压控的非线性，频率步进的步长控制比较困难。

方案三：采用MA某038函数发生器，MA某038是一个精密高频波形产生器。

能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波信号。

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）。

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％。

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％。

方案四：采用DDS波形发生技术，采用FPGA和单片机相结合的方式实现对频率的控制。

将比例乘法器（CC14527）以及相应的大量控制逻辑集成在FPGA中，既减少了大量硬件连线，又降低了干扰，系统实现方便，性能稳定。

但是，DDS成本高，资金需要量大，并且DDS器件很难买到。

经比较，在本设计中采用方案三。

2、模拟部分方案一：由于MA某038输出幅度为2V，根据设计要求，在1KΩ负载条件下，输出正弦波信号的电压峰—峰值Vopp在0~5V范围内可调，为了增加系统的带负载能力，考虑加入高精度、高速度的运放OPA604，为保持信号稳定减小波形的失真度加入一级缓冲BUF634，以提高输出电压，使输出频率可调并稳定。

梧州学院毕业设计（论文）基于单片机的函数信号发生器的设计与实现系部：计算机与电子信息工程系专业：电子信息工程__________班别：05电本1班____________姓名： ______________________学号：0500604135____________指导老师(签名)：日期：年月摘要信号发生器又称为信号源和振荡器，在生产实际中有着广泛的应用。

本设计由单片机控制函数信号发生芯,以及外围器件来完成，系统能够产生正弦波、方波、三角波。

在设计中利用数/模(D/A)转换芯片MAX531输出模拟电压信号来进行频率的调节,还有占空比的调节,由于MAX038函数信号发生芯片产生的频率是通过选段来实现的,选段范围kHz~MHz的范围，芯片通过外部的电容充放电的时间长短来决定频率的范围，经典的选段是通过手动开关来选择，本设计通过单片机接通继电器选择不同的电容值而产生不一样的振荡频率，选定基频以后是对频率的调节。

调节MAX038的FADJ端的电压来实现频率的细微调节。

关键词：函数信号发生单片机控制Abstractsignal generator have another name is source of signal and oscillator,The signal generator is widely use in the life and produce.This design base on the singal chip (AT89S52) to control signal generator chip and suburbs device .This system can generator sine ,square ,triangle ,etc waveforms. In this design use the digital/analog device MAX531 output the analog voltage to adjust frequency, and duty.The frequency of the signal generator chip MAX038 be control of capacitance according to the time of electrily .divide kHz MHz .Typic of the choose frequency section use the botton .In this design,use Relay switch to choose .After choose frequency section adjust the MAX038 FADJ pin’s voltage to accurate frequnency adjust . Key words :signal generator singal chip control目录第一章绪论1.1 单片机发展概述 (6)1.2 单片机的性能特点 (6)1.3 单片机应用系统的结构及构成方式 (6)1.4 信号发生器综述 (7)1.5 论文的主要研究内容 (8)第二章系统的总体方案选取2.1系统问题定义 (10)2.2 系统可行性研究 (10)2.2.1 元器件的选择及其可行性讨论 (10)2.3 系统需求分析 (11)2.3.1 系统功能要求 (11)2.3.2 系统性能要求 (11)2.4系统总体结构框图设计 (11)第三章系统的硬件设计3.1 硬件总体设计 (12)3.2 系统部件设计 (13)3.2.1 电源设计 (13)3.2.2 显示器接口设计 (14)3.2.3 键盘接口设计 (16)3.2.4 数模转换电路的连接 (17)3.2.5 电容频段的选择设计 (18)3.2.6 函数信号发生芯片 (18)第四章系统软件的设计4.1 软件的总体设计 (23)4.2 软件的功能简介与设计 (24)第五章系统测试报告5.1 测试数据 (26)5.2 测试总结 (26)第六章结束语致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)第一章绪论1.1 单片机发展概述近十几年来，单片机在生产过程控制、自动检测、数据采集与处理、科技计算、商业管理和办公室自动化等方面获得了广泛的应用。