max038芯片中文资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,波形产生集成电路,MAX038,概述,MAX038,是美国马克西姆公司开发的新一代函数信号发生器。,MAX038,设计的简易信号发生器电路结构简单，虽然功能及性能指标赶不上标准信号发生器，但满足一般的实验要求是不成问题的。,MAX038,的性能特点,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。,8),内部功能齐全，外围电路简单，使用方便。,引脚排列,MAX038,采用,20,脚双列直插式封装。各管脚排列如图所示。,引脚功能,引脚功能说明如下：,1,REF,基准电源,2.50V,输出；,2,、,6,、,9,、,11,、,18,GND,接地；,(5,个地内部不相连，需外部连接,),3,A0,波形选择输入，兼容,TTL/COMS,电平；,4,A1,波形选择输入，兼容,TTL/COMS,电平；,5,COSC,外接振荡电容器,COSC,；,7,DADJ,脉冲波占空比调节输入；,8,FADJ,振荡频率调节,(,电压输入,),；,引脚功能,10,IIN,振荡频率参考电流输入；,12,PDO,相位检测器输出，如果不使用相位检测器则接地；,13,PDI,相位检测器同步信号输入，如果不用相位检测器则接地；,14,SYNC,同步脉冲输出，由,DGND,至,DV+,间的电压作基准，允许用外部信号同步内部振荡器，兼容,TTL/COMS,电平如果不用则悬空；,15,DGND,数字电路部分接地开路时则禁止,SYNC,或未使用,SYNC,；,16,DV+,数字电路,+5V,电源输入端，如果不用,SYNC,可悬空；,17,V+,电源,+5V,输入端；,19,OUT,信号输出端；,20,V-,电源,-5V,输入端。,工作原理,MAX038,的内部框图如下图所示。主要包括主振器，主振控制器，,2.50V,基准电压源，正弦波形成器，方波形器，比较器，多路选择器，输出级和相位检测器。在,COSC,与,COM,之间接上振荡电容,Cr,，利用恒定电流,IIN,向,Cr,充电和放电，即可形成振荡，产生一个三角波和两个矩形波。图中，振荡器输出的 三角波经正弦波形成器变换成等幅，低失真的正弦波。多路模拟开关则从输入的正弦波，三角波和矩形波中选择一种，作为输出。波形种类由地址,A0,，,A1,的逻辑电平来设定。与此同时，三角波还经过比较器从,SYNC,端输出，可作为外部振荡器的同步信号。,内部框图,基本工作电路,输出振荡频率控制,输出频率与外接振荡电容器,COSC,的容量、参考电流,IIN,及频率调节电压,VFADJ,有关。,当,VFADJ=0V,时，输出振荡频率由下式决定：,F0,（,MHZ,）,=IIN,（,A,）,CF,（,PF,）,式中：,IIN,为当前输入到,IIN,的电流（,2uAIIN750uA),，,IIN,可由电流源,IIN,或电压源,VIN,与电阻,RIN,串联来驱动（接在,REF,和,IIN,之间的电阻就可产生,IIN,）。使用电压源与电阻串联的振荡器振荡频率按,F0,（,MHz,）,=,Vin/Rin,*,Cf(pF,),计算。推荐的参考电流,IIN,范围：,10uA,到,400uA,。,CF=,外接振荡电容器,COSC,的容量,(20pfCOSC100uf),；,输出振荡频率控制,一旦由,IIN,设置,F0,后，输出频率还可以由,VFADJ,调节，,FADJ,上的电压变化范围从,-2.4V,到,+2.4V,，由,FADJ,调节的频率输出范围是,FADJ=0,时的,0.3,倍到,1.7,倍。如果超出了,+/-2.4v,会导致输出频率的不稳定,。当已知,V,FADJ,时,频率为,F,X=,F,O (1-0.12915,V,FADJ),而输出信号周期为,t,X,=,t,o/(1-0.12915,V,FADJ),其中,t,o,为,V,FADJ=0V,时的输出信号周期。,接在,REF(+2.5V),和,FADJ,之间的可变电阻,RF,可调整频率。,R,F,阻值按,R,F=(,V,REF,-,V,FADJ)/250(,uA,),计算。,占空比调节,改变,DADJ,端的电压，能控制波形的占空比,D,。当,VDADJ=0V,时，,D=50%,；,VDADJ=+2.3-2.3v,时，,D,从,15%,变化到,85%,。欲获得完全对称的正弦波，需加一个校准电压,VDADJ,，允许范围是,-100+100mV,经校准后可使,D,严格等于,50%,。占空比的计算公式为：,D=,（,50+17.4VDADJ,）,%,需要指出的是，在调节占空比时应尽量避免输出频率改变。仅当,D=15%85%,且,25uAIIN250uA,时，对,F0,的影响最小，,F02%,。,输出波形的选择,输出波形由波形选择输入端,A0,、,A1,的状态确定：,A1=1,、,A0=X,输出正弦波；,A1=0,、,A0=0,输出方波（脉冲波）；,A1=0,、,A0=1,输出三角波（锯齿波）。,另外，如果将,13,（,PDI,）脚输入的外同步信号经内部相位检测器与振荡频率进行相位比较，相差信号从,12,脚输出再反馈到,8,脚可构成锁相环，实现外同步。,SYNC,输出,SYNC,可输出方波来同步外部电路,其上升沿与正弦波或三角波上升通过,0V,时的点重合。当选用方波时,SYNC,上升沿发生在输出方波正半周的中点,即超前输出信号,90,。,SYNC,的占空比固定为,50%,。,SYNC,在,DGND,和,DV+,上产生的高速瞬变电流会辐射能量至输出信号中,产生窄的尖脉冲。集成电路插座的电感和电容会增大这种效应。,SYNC,由单独的地和电源引脚,(DGND,和,DV+),供电。如果不需和外部电路同步,将,DV+,开路以断开,SYNC,电源而抑制尖峰。,相位检测器,MAX038,中的相位检测器可用在使其输出与外部信号同步的锁相环中。外部信号源接到相位检测器输入,(PD I),由,PDO,得到相位检测输出。,PDO,通常接到,FADJ,引脚以及一个电阻,RPD,和一个电容,CPD,至地。,RPD,控制相位检测器增益。,PDO,输出在,0uA,至,500uA,之间变化的矩形电流脉冲串。当其与,PD I,相位正交,(,相位差,90),时有,50%,的占空比。当相位差为,180,时,占空比为,100%;,相反,当相位差为,0,时,占空比为,0%,。,相位检测器,相位检测器的增益,K,D,由下式表达,:,K,D=0.1318,R,PD,其中,RPD,为相位检测器增益设置电阻。当环锁住时,输出信号与相位检测器接近相位正交,占空比为,50%,PDO,的平均电流为,250uA(FADJ,的吸入电流,),。该电流由,FADJ,和,RPD,分离,但总有,250uA,进入,FADJ,其余电流则在,RPD,上分流以产生,V FADJ,。,RPD,越大,则一定的相位差时,V FADJ,越大,锁相环增益越大,同步范围就越小。因为,PDO,输出的电流给,CPD,充电,所以,V FADJ,的变化率,(,锁相环带宽,),和,CPD,成反比。,