当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式教程
[导读]MAX038芯片在波形发生器中的应用

0 引 言
波形发生器的应用范围很广。在分析检测设备、超声设备、医疗设备及通讯设备中广泛应用。
函数发生器作为信号激励源,其参数精度是设计时应考虑的重要因素。常用的波形产生电路有RC震荡电路、LC震荡电路、文氏震荡电路以及由555芯片构成的震荡电路等,但这些震荡电路由于核心芯片、选频及限幅元件特性的限制,在幅频精度方面或多或少的存在着不稳定或实现电路复杂等情况。如果需要实现波形变换、幅频大小调整以及提高幅频的稳定度,设计的外围电路将会变得更为复杂。由MAX038设计组成的波形产生电路能够输出幅频精度很高且易于调整的波形信号,在电路参数要求苛刻的工作场合能够得到较好的应用。

1 芯片功能介绍
1.1 MAX038芯片的性能特点

MAX038CPP芯片采用20引脚DIP封装,引脚图如图1所示。各引脚功能简述如下:

REF:芯片内部2.5 V参考电压输出;
GND:模拟地;
A1,A0:输出波形选择,TTL/CMOS兼容;
COSC:内部震荡器外接电容;
FADJ,DADJ:输出频率、占空比调节;
IIN:震荡频率控制器电流输入;
PDI,PDO:内部鉴相器输入、输出;
SYNC:同步信号输出,允许内部震荡器与外电路同步;
DGND,DV+:内部数字电路电源;
V+,V-:MAX038电源(+5 V,-5 V);
OUT:波形输出端。
MAX038芯片附加少许外围电路就能够产生三角波、锯齿波、正弦波、方波、矩形脉冲波形。该芯片具有如下的功能特点:
(1)输出频率范围:0.1~20 MHz,最高可达40 MHz:
(2)输出波形占空比(15%~85%)独立可调,占空比可由DADJ端调整,如果DADJ端接地,则输出占空比为50%;
(3)具有低输出阻抗的输出缓冲器,输出阻抗的典型值为0.1 Ω;
(4)备有TTL兼容的独立同步信号SYNC(方波输出,固定占空比为50%),方便组建频率合成器系统;
(5)低温度漂移。
对于所有输出波形来说,输出波形是以地为参考的对称波形,在低输出阻抗的情况下,输出电流可达到±20 mA电流。
在两个与TTL/CMOS信号输入匹配的地址引脚A1,A0上输入合适的代码信号,能够实现输出波形变换的控制,具体输入代码和输出波形的对应关系如表1所示。

[!--empirenews.page--]

当V+=5 V,V-=-5 V,VDADJ=VFADJ=VPDI=VPDO=0 V,RL=1 kΩ,CL=20 pF,输出波形、频率变化调整时,输出电压能够稳定的达到Vp-p=2 V。
1.2 PGA202/203芯片功能特点
PGA 202/203为电压程控放大器。PGA202为十进制放大模式,放大倍数为1,10,100,1 000。PGA203为二进制放大模式,放大倍数为1,2,4,8,两芯片皆为TTL/CMOS兼容。PGA202芯片引脚图如图2所示。

 

在设计中采用了PGA202,它的一些重要工作参数如下:
(1)模拟输入电压:±15 V,模拟输出电压:±12 V;
(2)模拟输入阻抗:100 MΩ;
(3)模拟输入共模电压范围:>±2 V;
(4)放大器建立时间:3 μs;
(5)放大器增益误差性:0.05%。
电压有效频率响应达到1 MHz。输入电流小,在室温下输入电流为微安级。该芯片能够与低输出电阻的MAX038芯片直接匹配使用。

2 设计函数发生器
采用MAX038,PGA202和ADOP37芯片设计的能够输出精确频率波形的带宽函数发生器电路如图3所示。

在电路中,通过调整MAX038芯片的外接可调电阻Rw11的阻值,能够实现输出波形频率的连续调整。具体的关系如下:


电路核心频率为3.7×104Hz。另外,通过对电阻Rw11和电容Cf进行合适的调整,可以改变可调频率的范围。
在R12=1 kΩ,Rw11=25 kΩ,Cf=10 nF的条件下,用示波器测得MAX038输出端OUT波形如图4所示。固定电阻R12起到限流作用。

[!--empirenews.page--]

电路末级采用ADOP37芯片组成电压跟随器,能够降低输出电阻,更好的与后级电路匹配。ADOP37的工作带宽可达到63 MHz,无疑也提高了整个电路的带宽。
图5给出了直流电源电路.该电路能够产生+5 V,+15 V,-5 V,-15 V直流电压,供给函数发生器电路使用。

3 结 语
MAX038芯片构成的函数发生器电路具有输出频率连续可调、调整范围大、精度高、可靠性高、体积小、功耗低、输出波形失真小等优点,辅以PGA芯片的可控幅度放大作用,使得该电路在很多测量仪器设备上具有较高的实用价值。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭