max038芯片中文資料.ppt

1、波形產(chǎn)生集成電路MAX038,概述 MAX038是美國馬克西姆公司開發(fā)的新一代函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。MAX038設(shè)計(jì)的簡易信號(hào)發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)簡單，雖然功能及性能指標(biāo)趕不上標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器，但滿足一般的實(shí)驗(yàn)要求是不成問題的。,MAX038的性能特點(diǎn),1）能精密地產(chǎn)生三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波信號(hào)。 2）頻率范圍從0.1Hz20MHz，最高可達(dá)40MHz，各種波形的輸出幅度均為2V（PP）。 3）占空比調(diào)節(jié)范圍寬，占空比和頻率均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，二者互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍是1585。 4）波形失真小，正弦波失真度小于0.75，占空比調(diào)節(jié)時(shí)非線性度低于2。 5）采用5V雙電源供電，允許有5變化

2、范圍，電源電流為80mA，典型功耗400mW，工作溫度范圍為070。 6）內(nèi)設(shè)2.5V電壓基準(zhǔn)，可利用該電壓設(shè)定FADJ、DADJ的電壓值，實(shí)現(xiàn)頻率微調(diào)和占空比調(diào)節(jié)。 7)低阻抗定壓輸出，輸出電阻典型值0.1歐姆，具有輸出過載/短路保護(hù)。 8)內(nèi)部功能齊全，外圍電路簡單，使用方便。,引腳排列,MAX038采用20腳雙列直插式封裝。各管腳排列如圖所示。,引腳功能,引腳功能說明如下： 1REF 基準(zhǔn)電源2.50V輸出； 2、6、9、11、18GND接地；(5個(gè)地內(nèi)部不相連，需外部連接 ) 3A0波形選擇輸入，兼容TTL/COMS電平； 4A1波形選擇輸入，兼容TTL/COMS電平； 5COSC外接

3、振蕩電容器COSC； 7DADJ 脈沖波占空比調(diào)節(jié)輸入； 8FADJ 振蕩頻率調(diào)節(jié)(電壓輸入)；,引腳功能,10IIN 振蕩頻率參考電流輸入； 12PDO 相位檢測器輸出，如果不使用相位檢測器則接地； 13PDI 相位檢測器同步信號(hào)輸入，如果不用相位檢測器則接地； 14SYNC同步脈沖輸出，由DGND至DV+間的電壓作基準(zhǔn)，允許用外部信號(hào)同步內(nèi)部振蕩器，兼容TTL/COMS電平如果不用則懸空； 15DGND 數(shù)字電路部分接地開路時(shí)則禁止SYNC或未使用SYNC； 16DV+ 數(shù)字電路+5V電源輸入端，如果不用SYNC可懸空； 17V+ 電源+5V輸入端； 19OUT 信號(hào)輸出端； 20V-電源

4、-5V輸入端。,工作原理,MAX038的內(nèi)部框圖如下圖所示。主要包括主振器，主振控制器，2.50V基準(zhǔn)電壓源，正弦波形成器，方波形器，比較器，多路選擇器，輸出級(jí)和相位檢測器。在COSC與COM之間接上振蕩電容Cr，利用恒定電流IIN向Cr充電和放電，即可形成振蕩，產(chǎn)生一個(gè)三角波和兩個(gè)矩形波。圖中，振蕩器輸出的 三角波經(jīng)正弦波形成器變換成等幅，低失真的正弦波。多路模擬開關(guān)則從輸入的正弦波，三角波和矩形波中選擇一種，作為輸出。波形種類由地址A0，A1的邏輯電平來設(shè)定。與此同時(shí)，三角波還經(jīng)過比較器從SYNC端輸出，可作為外部振蕩器的同步信號(hào)。,內(nèi)部框圖,基本工作電路,輸出振蕩頻率控制,輸出頻率與外接

5、振蕩電容器COSC的容量、參考電流IIN及頻率調(diào)節(jié)電壓VFADJ有關(guān)。 當(dāng)VFADJ=0V時(shí)，輸出振蕩頻率由下式?jīng)Q定： F0（MHZ）=IIN（A）CF（PF） 式中：IIN為當(dāng)前輸入到IIN的電流（ 2uAIIN750uA)，IIN可由電流源IIN或電壓源VIN與電阻RIN串聯(lián)來驅(qū)動(dòng)（接在 REF和IIN之間的電阻就可產(chǎn)生IIN）。使用電壓源與電阻串聯(lián)的振蕩器振蕩頻率按F0（MHz）=Vin/Rin*Cf(pF) 計(jì)算。推薦的參考電流IIN范圍：10uA到400uA。 CF=外接振蕩電容器COSC的容量 (20pfCOSC100uf)；,輸出振蕩頻率控制,一旦由IIN設(shè)置F0后，輸出頻率還可

6、以由VFADJ調(diào)節(jié)，F(xiàn)ADJ上的電壓變化范圍從-2.4V到+2.4V，由FADJ調(diào)節(jié)的頻率輸出范圍是FADJ=0時(shí)的0.3倍到1.7倍。如果超出了+/-2.4v會(huì)導(dǎo)致輸出頻率的不穩(wěn)定 。當(dāng)已知V FADJ時(shí), 頻率為 FX= FO (1- 0.12915V FADJ ) , 而輸出信號(hào)周期為tX= to/(1- 0.12915V FADJ ) , 其中, to 為V FADJ= 0V 時(shí)的輸出信號(hào)周期。 接在REF (+ 2.5V ) 和FADJ 之間的可變電阻RF 可調(diào)整頻率。R F 阻值按R F= (V REF - V FADJ )/250 (uA ) 計(jì)算。,占空比調(diào)節(jié),改變DADJ端的

7、電壓，能控制波形的占空比D。當(dāng)VDADJ=0V時(shí)，D=50%；VDADJ=+2.3-2.3v時(shí)，D從15%變化到85%。欲獲得完全對(duì)稱的正弦波，需加一個(gè)校準(zhǔn)電壓VDADJ，允許范圍是-100+100mV,經(jīng)校準(zhǔn)后可使D嚴(yán)格等于50%。占空比的計(jì)算公式為： D=（50+17.4VDADJ）% 需要指出的是，在調(diào)節(jié)占空比時(shí)應(yīng)盡量避免輸出頻率改變。僅當(dāng)D=15%85%且25uAIIN250uA時(shí)，對(duì)F0的影響最小，F(xiàn)02%。,輸出波形的選擇,輸出波形由波形選擇輸入端A0、A1的狀態(tài)確定： A1=1、A0=X 輸出正弦波； A1=0、A0=0 輸出方波（脈沖波）； A1=0、A0=1 輸出三角波（鋸齒

8、波）。 另外，如果將13 （PDI）腳輸入的外同步信號(hào)經(jīng)內(nèi)部相位檢測器與振蕩頻率進(jìn)行相位比較，相差信號(hào)從12腳輸出再反饋到8腳可構(gòu)成鎖相環(huán)，實(shí)現(xiàn)外同步。,SYNC輸出,SYNC 可輸出方波來同步外部電路, 其上升沿與正弦波或三角波上升通過0V 時(shí)的點(diǎn)重合。當(dāng)選用方波時(shí), SYNC 上升沿發(fā)生在輸出方波正半周的中點(diǎn), 即超前輸出信號(hào)90。SYNC 的占空比固定為50%。SYNC 在DGND 和DV + 上產(chǎn)生的高速瞬變電流會(huì)輻射能量至輸出信號(hào)中, 產(chǎn)生窄的尖脈沖。集成電路插座的電感和電容會(huì)增大這種效應(yīng)。SYNC 由單獨(dú)的地和電源引腳(DGND 和DV + ) 供電。如果不需和外部電路同步, 將D

9、V + 開路以斷開SYNC 電源而抑制尖峰。,相位檢測器,MAX038 中的相位檢測器可用在使其輸出與外部信號(hào)同步的鎖相環(huán)中。外部信號(hào)源接到相位檢測器輸入(PD I) , 由PDO 得到相位檢測輸出。PDO 通常接到FADJ 引腳以及一個(gè)電阻RPD和一個(gè)電容CPD 至地。RPD 控制相位檢測器增益。PDO 輸出在0uA 至500uA 之間變化的矩形電流脈沖串。當(dāng)其與PD I 相位正交(相位差90) 時(shí)有50% 的占空比。當(dāng)相位差為180時(shí), 占空比為100%; 相反, 當(dāng)相位差為0時(shí), 占空比為0%。,相位檢測器,相位檢測器的增益K D由下式表達(dá): KD = 0.1318R PD , 其中RPD為相位檢測器增益設(shè)置電阻。當(dāng)環(huán)鎖住時(shí), 輸出信號(hào)與相位檢測器接近相位正交, 占空比為50% , PDO 的平均電流為250uA (FADJ 的吸入電流)。該電流由FA