max038信号发生器总体设计方案图

信号发生器

该波形发生器以MAX038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MAX038函数发生器，MAX038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.

信号发生器

该波形发生器以MAX038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MAX038函数发生器，MAX038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.

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

基于MAX038多功能信号发生器的设计

第２１卷第４期

机电产品开簋与剀新

坐！！！竺！竺！！苎！！！！：竺！！！兰竺！！！！！！！垒！！！！！！型！！兰！！竺

ＶｏＩ．２１，Ｎｏ．４

呈！！塑圭Ｚ旦！！堕：！兰Ｑ塑

基于ＭＡＸ０３８多功能信号发生器的设计

赵涛１，一，邢灿华１，姚西霞１，陈晓娟１

（１．南京工程学院自动化学院，江苏南京２１１１６７；

２．南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，江苏南京２１００１３）

摘要：介绍了一种基于ＭＡｘ０３８的多功能信号发生器的基本组成及设计，该发生器采用单片机控制，

可以产生三角波、方波、正弦波和ＰｗＭ信号，也可对外部频率信号进行测量。发生器采用键

盘和上位机设置波形发生器的各种参数并实时显示输出频率值。

关键词：单片机；ＭＡｘ０３８；信号发生器；Ｍ／Ｔ法中图分类号：ＴＮ９１２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２—６６７３（２００８）０４—０６２一０３

０引言

信号发生器和频率计在电路、电子实验和设备检测中具有十分广泛的用途。随着电子技术的迅速发展，目前的信号发生器主要采用专门的函数信号发生器ＩＣ和专用ＤＤＳ芯片。基本上代替了以前用分立元件搭成的信号发生器。采用ＤＤＳ芯片能产生任意波形并达到很高的频率，但外围电路复杂且成本

基于MAX038多功能信号发生器的设计

第２１卷第４期

机电产品开簋与剀新

坐！！！竺！竺！！苎！！！！：竺！！！兰竺！！！！！！！垒！！！！！！型！！兰！！竺

ＶｏＩ．２１，Ｎｏ．４

呈！！塑圭Ｚ旦！！堕：！兰Ｑ塑

基于ＭＡＸ０３８多功能信号发生器的设计

赵涛１，一，邢灿华１，姚西霞１，陈晓娟１

（１．南京工程学院自动化学院，江苏南京２１１１６７；

２．南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，江苏南京２１００１３）

摘要：介绍了一种基于ＭＡｘ０３８的多功能信号发生器的基本组成及设计，该发生器采用单片机控制，

可以产生三角波、方波、正弦波和ＰｗＭ信号，也可对外部频率信号进行测量。发生器采用键

盘和上位机设置波形发生器的各种参数并实时显示输出频率值。

关键词：单片机；ＭＡｘ０３８；信号发生器；Ｍ／Ｔ法中图分类号：ＴＮ９１２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２—６６７３（２００８）０４—０６２一０３

０引言

信号发生器和频率计在电路、电子实验和设备检测中具有十分广泛的用途。随着电子技术的迅速发展，目前的信号发生器主要采用专门的函数信号发生器ＩＣ和专用ＤＤＳ芯片。基本上代替了以前用分立元件搭成的信号发生器。采用ＤＤＳ芯片能产生任意波形并达到很高的频率，但外围电路复杂且成本

1MAX038 的管脚功能

本文来自: DZ3W.COM 原文网址：http://www.dz3w.com/info/commonIC/0087467.html 本文来自: DZ3W.COM 原文网址：http://www.dz3w.com/info/commonIC/0087467.html 本文来自: DZ3W.COM 原文网址：http://www.dz3w.com/info/commonIC/0087467.html 本文来自: DZ3W.COM 原文网址：http://www.dz3w.com/info/commonIC/0087467.html该电路为5Hz～5MHz函数发生器电路，可以根据需要从输出的方波、正弦波和三角波中任选一种输出波形。集成电路MAX038为专用函数发生器，通过电流输入端IIN的电流大小设定振荡频率，用电阻把基准电压变换成电流，用流经FADJ端的电流微调频率。电路中的频率范围设定为以10为倍数进行。定时电容在75pF～10μF范围内进行切换。考虑到5MHz时连线分布电容对工作电容的影响。电路中增加一个50pF的CTc半可变电容与75pF工作电容并联，以便对高频进行校准。频率设定电位器PR1采用10圈

中北大学信息商务学院

课 程 设 计 说 明 书

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

1

2014 年 1 月 10 日

2 中北大学信息商务学院

课程设计任务书

学 院： 中北大学信息商务学院 专 业： 电子信息工程 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

1．设计目的： 巩固掌握单片

一、设计要求

设计一个DDS信号发生器，能够产生正弦波或三角波，并且能够在VGA显示器上显示波形和参数。要求用DE2-70开发板完成。 要求：

(1) 用红色显示2个周期波形； (2) 在屏幕下方显示字符库；

二.设计原理

一）DDS原理（以正弦信号为例）

对于正弦信号发生器，它的输出可以用下式来描述：

（１）

其中，SOUT 是指该信号发生器的输出信号波形，fOUT 指输出信号对应的频率。上式的表述对于时间t是连续的，为了用数字逻辑实现该表达式，必须进行离散化处理，用基准时钟clk进行抽样，令正弦信号的相位θ为

Sout?Asin(2?foutt)=Asin(?)

??2?foutt

（２）

在一个clk周期Tclk，相位?的变化量为

（３）

为了对??进行数字量化，把2π切割为2N由此，每份clk周期的相位增量??用量化

???2?foutTclk?2?fout/fclk

值

B??????2N2? （４）

且B??为整数。

f B???out?2

课程

目录

设计

一、设计要求------------------------------------------------2 二、设计的作用与目的------------------------------------2 三、波形发生器的设计------------------------------------3

1、函数波形发生器原理和总方案设计-------------------3 2、方案选择及单元电路的设计---------------------------5 3、仿真与分析----------------------------------------------9 4、PCB版电路制作-----------------------------------------13

四、心得体会-----------------------------------------------15 五、参考文献-----------------------------------------------16 附录

1

课程设计

波形发生器的设计电路

函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。函

摘要

随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器（即CPU）、存储器和多种接口集成在一块芯片上而成的芯片为单片机。单片机问世20年来，发展速度之迅猛，应用范围之广泛是以往任何技术都无法比拟的。单片机作为嵌入式微控制器其应用很普及。

本文介绍了单片机的概念、分类、发展过程，并使用MCS-51单片机和CD4094单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并对单片机进行了软件编程，使用户可以方便的制造和生产多用方波信号发生器。

本文第一章简单介绍了单片机的发展过程和应用领域；第二章以MCS-51单片机为例，具体介绍单片机的结构以及工作原理；第三章使用MCS-51单片机和CD4094单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并进行软件编程。 关键词：微处理器，单片机，MCS-51单片机，多用信号发生器电路，多用信号发生器程序，

ABSTRACT

Along with the large scale integrated circuit technology and the

computer technology rapid development, the computer logic unit and the