能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器，函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。产生这几种波形有很多方法，如采用分立元件实现非稳态的多谐振振荡器，然后根据具体需要加入积分电路等构成正弦波、矩形波、三角波等波形发生器：也可利用专用直接数字合成DDS芯片实现函数信号发生器。还可以利用单片集成芯片实现函数信号发生器，这种信号发生器能产生多种波形信号，达到较高频率，且易于调试。本文就是使用单片集成芯片MAX038来实现函数信号发生器。
MAX038简介与引脚功能
上表是MAX038的引脚功能。MAX038是美国Maxim公司的一款高频率、高精度、低输出电阻、驱动能力强的单片函数信号发生器芯片。MAX038内部含有精密带隙电压基准、鉴相器和TTL同步输出，能以最少的外部元件构成多波形高频函数信号发生器，也可以应用于压控振荡器(PLL)、脉宽调制器、锁相环、频率调制器、频率合成器等领域，是目前较为理想的信号产生集成芯片。
MAX038的特性如下：频率范围从0.1Hz~20MHz，最高可达40MHz，各种波形的输出幅度均为2VP-P。频率扫描范围：350倍；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。输出电阻：0.1Ω：非线性失真：小于075%：温度系数：200ppm／℃：输出波形：正弦波、三角波、矩形波。
函数发生器硬件设计
可以利用单片机和MAX038来组成智能函数发生器，如上图所示。通过键盘选择要输出的波形，控制MAX038的3、4脚来达到不同波形输出的目的。通过控制MAX038的7脚电压来调节占空比，控制10脚电流调节输出频率。
由于本文重点介绍MAX038，不使用单片机来控制，由MAX038组成的函数发生器原理图如上图所示，MAX038的内部方框图如下图所示。
MAX038的输出波形的选择由逻辑地址引脚A0和A1的组合来决定：A1A0=10或11时，输出正弦波：A1AO=00时，输出方波；A1AO=01时输出三角波。波形切换可在0.3μs内完成，但输出波形有0.5μs的延迟时间。A0和A1是通过选择开关SW1、SW2接电源和接地的不同组合而得到。MAX038需要±5V供电，由金升阳公司生产的0505DC隔离电源产生，+5V接MAX038的17脚，-5V接MAX038的20脚。
MAX038的核心部分是一个电流控制的振荡器，通过恒定电流对外部电容CF充电、放电，获得波形输出。充、放电电流由流进MAX038的LIN脚的电流控制，由加在引脚FADJ、DADJ上的电压调整。
电路的振荡频率为：f=f0《1-0.2915VFADJ)=lin《1-0.2915VFADJ)／CF。波形的占空比为：r/T=0,5-0.174VDADJ。MAX038的7脚VDADJ控制外部电容CF（接在5脚外）充、放电电流的比值，当VDADJ=0V时，波形的占空比为50%：当VDADJ=±2.3V时，占空比为10%—90%。
上图电路中，7脚接地，故占空比为50%。在FADJ和DADJ端口的内部，设置了250UA的下拉电流源，可简化外部电路设计，仅用电阻RF（连接引脚FADJ和2.5V基准电压的可变电阻）和RD(连接引脚DADJ和2.5V基准电压的可变电阻)就可以对频偏和占空比进行调整。Lin端口由内部的运放强制为虚地，故仅用电阻Rin就能调整输入电流lin，实现中心频率的调节。
频率调整，可通过外部电位器Rin和Rf调整控制。MAX038的输出频率f0由lin，FADJ端电压和主振荡器COSC的外接电容器CF三者共同确定。调整电路的电位器Rin，改变MAX038输入端Lin的电流大小，从而改变频率值，这是粗调，Rf为细调电位器，它通过改变UFADJ的数值，使输出频率变化，它的变化范围较小，起微调作用。可以在MAX038的5脚外接几个不同容量的电容，通过选择开关后接地，以选择不同的CF值，将整个输出信号分为几个频段。
MAX038内部有一个2.5V的基准电压源，由REF引脚输出。这个电压源对整机的性能很重要，因为各控制电路均需要该参考输入。需要注意的是：MAC038的5个接地端子在内部不相连，需外部连接。本电路由于没有使用MAX038的一些其他功能，根据其引脚功能选择接地或悬空。19脚输出设定的占空比、频率的波形
由MAX038产生高频高精度的输出波形，系统运行稳定，输出波形失真小、漂移小、频率范围宽，广泛应用于各种需要输出如三角波、矩形波（含方波）、正弦波波形的地方。
本文关键字：发生器 无线-遥控类，电子制作 - 无线-遥控类
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