波形發(fā)生器的應(yīng)用范圍很廣。在分析檢測設(shè)備,、超聲設(shè)備,、醫(yī)療設(shè)備及通訊設(shè)備中廣泛應(yīng)用。

函數(shù)發(fā)生器作為信號激勵源,，其參數(shù)精度是設(shè)計時應(yīng)考慮的重要因素。常用的波形產(chǎn)生電路有RC震蕩電路,、LC震蕩電路,、文氏震蕩電路以及由555芯片構(gòu)成的震蕩電路等，但這些震蕩電路由于核心芯片,、選頻及限幅元件特性的限制,，在幅頻精度方面或多或少的存在著不穩(wěn)定或?qū)崿F(xiàn)電路復(fù)雜等情況。如果需要實現(xiàn)波形變換,、幅頻大小調(diào)整以及提高幅頻的穩(wěn)定度,，設(shè)計的外圍電路將會變得更為復(fù)雜。由MAX038設(shè)計組成的波形產(chǎn)生電路能夠輸出幅頻精度很高且易于調(diào)整的波形信號,，在電路參數(shù)要求苛刻的工作場合能夠得到較好的應(yīng)用,。

1 芯片功能介紹

1.1 MAX038芯片的性能特點

MAX038CPP芯片采用20引腳DIP封裝，引腳圖如圖1所示。各引腳功能簡述如下：

REF：芯片內(nèi)部2．5 V參考電壓輸出,；
　　GND：模擬地,；
　　A1，A0：輸出波形選擇,，TTL/CMOS兼容,；
　　COSC：內(nèi)部震蕩器外接電容；
　　FADJ,，DADJ：輸出頻率,、占空比調(diào)節(jié)；
　　IIN：震蕩頻率控制器電流輸入,；
　　PDI,，PDO：內(nèi)部鑒相器輸入、輸出,；
　　SYNC：同步信號輸出,，允許內(nèi)部震蕩器與外電路同步；
　　DGND,，DV+：內(nèi)部數(shù)字電路電源,；
　　V+，V-：MAX038電源(+5 V,，-5 V),；
　　OUT：波形輸出端。

MAX038芯片附加少許外圍電路就能夠產(chǎn)生三角波,、鋸齒波,、正弦波、方波,、矩形脈沖波形,。該芯片具有如下的功能特點：

(1)輸出頻率范圍：0．1～20 MHz，最高可達(dá)40 MHz：
　　(2)輸出波形占空比(15%～85%)獨立可調(diào),，占空比可由DADJ端調(diào)整,，如果DADJ端接地，則輸出占空比為50%,；
　　(3)具有低輸出阻抗的輸出緩沖器,，輸出阻抗的典型值為0．1 Ω；
　　(4)備有TTL兼容的獨立同步信號SYNC(方波輸出,，固定占空比為50%),，方便組建頻率合成器系統(tǒng)；
　　(5)低溫度漂移,。

對于所有輸出波形來說,，輸出波形是以地為參考的對稱波形,，在低輸出阻抗的情況下，輸出電流可達(dá)到±20 mA電流,。

兩個與TTL/CMOS信號輸入匹配的地址引腳A1,，A0上輸入合適的代碼信號，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出波形變換的控制,，具體輸入代碼和輸出波形的對應(yīng)關(guān)系如表1所示,。

當(dāng)V+=5 V，V-=-5 V,，VDADJ=VFADJ=VPDI=VPDO=0 V,，RL=1 kΩ，CL=20 pF,，輸出波形,、頻率變化調(diào)整時，輸出電壓能夠穩(wěn)定的達(dá)到Vp-p=2 V,。

1.2 PGA202/203芯片功能特點

PGA 202/203為電壓程控放大器,。PGA202為十進(jìn)制放大模式，放大倍數(shù)為1,，10,，100，1 000,。PGA203為二進(jìn)制放大模式,，放大倍數(shù)為1，2,，4,，8，兩芯片皆為TTL/CMOS兼容,。PGA202芯片引腳圖如圖2所示,。

在設(shè)計中采用了PGA202，它的一些重要工作參數(shù)如下：

(1)模擬輸入電壓：±15 V,，模擬輸出電壓：±12 V,；
　　(2)模擬輸入阻抗：100 MΩ；
　　(3)模擬輸入共模電壓范圍：>±2 V,；
　　(4)放大器建立時間：3 μs；
　　(5)放大器增益誤差性：0．05%,。

電壓有效頻率響應(yīng)達(dá)到1 MHz,。輸入電流小，在室溫下輸入電流為微安級,。該芯片能夠與低輸出電阻的MAX038芯片直接匹配使用,。

2 設(shè)計函數(shù)發(fā)生器

采用MAX038,，PGA202和ADOP37芯片設(shè)計的能夠輸出精確頻率波形的帶寬函數(shù)發(fā)生器電路如圖3所示。

在電路中,，通過調(diào)整MAX038芯片的外接可調(diào)電阻Rw11的阻值,，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出波形頻率的連續(xù)調(diào)整。具體的關(guān)系如下：

電路核心頻率為3．7×104Hz,。另外,，通過對電阻Rw11和電容Cf進(jìn)行合適的調(diào)整，可以改變可調(diào)頻率的范圍,。

在R12=1 kΩ,，Rw11=25 kΩ，Cf=10 nF的條件下,，用示波器測得MAX038輸出端OUT波形如圖4所示,。固定電阻R12起到限流作用。

電路末級采用ADOP37芯片組成電壓跟隨器,，能夠降低輸出電阻,，更好的與后級電路匹配。ADOP37的工作帶寬可達(dá)到63 MHz,，無疑也提高了整個電路的帶寬,。
圖5給出了直流電源電路．該電路能夠產(chǎn)生+5 V，+15 V,，-5 V,，-15 V直流電壓，供給函數(shù)發(fā)生器電路使用,。

3 結(jié) 語

由MAX038芯片構(gòu)成的函數(shù)發(fā)生器電路具有輸出頻率連續(xù)可調(diào),、調(diào)整范圍大、精度高,、可靠性高,、體積小、功耗低,、輸出波形失真小等優(yōu)點,，輔以PGA芯片的可控幅度放大作用，使得該電路在很多測量儀器設(shè)備上具有較高的實用價值,。