目前廣泛應(yīng)用的函數(shù)發(fā)生器芯片是ICL8038(國產(chǎn)5G8038)，他的主要技術(shù)指標(biāo)是振蕩頻率僅為100 kHz，而且三種輸出波形從不同的引腳輸出，使用很不方便。MAX038是ICL8038的升級產(chǎn)品，他的振蕩頻率可達(dá)40 MHz，而且由于在芯片內(nèi)采用了多路選擇器，使得三種輸出波形可通過編程從同一個(gè)引腳輸出，輸出波形的切換時(shí)間可在0.3μs內(nèi)完成，使用更加方便。

1 MAX038芯片介紹

　　MAX038是MAXIM公司生產(chǎn)的一個(gè)只需要很少外部元件的精密高頻波形產(chǎn)生器，他能產(chǎn)生準(zhǔn)確的高頻正弦波、三角波、方波。輸出頻率和占空比可以通過調(diào)整電流、電壓或電阻來分別地控制。所需的輸出波形可由在A0和A1輸入端設(shè)置適當(dāng)?shù)拇a來選擇。其性能特點(diǎn)如下：

　　(1) 0.1 Hz～20 MHz工作頻率范圍；

　　(2) 15％～85％可變的占空比；

　　(3) 低阻抗輸出緩沖器：0.1；

　　(4) 低失真正弦波：0.75％；

　　(5) 低溫度漂移：200 ppm／℃。

　　REF：2.50 V帶隙基準(zhǔn)電壓輸出端；

　　6，9，11，18：GND地；

　　A0：波形選擇輸入端，TTL／CMOS兼容；

　　A1：波形選擇輸人端，TTL／CMOS兼容；

　　COSC：外部電容連接端；

　　DADJ：占空比調(diào)整輸入端；

　　FADJ：頻率調(diào)整輸入端；

　　IIN：用于頻率控制的電流輸入端；

　　PDO：相位檢波器輸出端。如果不用相位檢波器則接地；

　　PDI：相位檢波器基準(zhǔn)時(shí)鐘輸入端。如果不用相位檢波器則接地；

　　SYNC：TTL／CMOS兼容的同步輸出端，可由DGND至DV+間的電壓作為基準(zhǔn)。可以用一個(gè)外部信號來同步內(nèi)部的振蕩器。如果不用則開路；

　　DGND：數(shù)字地。讓他開路使SYNC無效，或是SYNC不用；

　　DV+：數(shù)字+5 V電源。如果SYNC不用則讓他開路；

　　V+：+5 V電源；

　　OUT：正弦波、方波或三角波輸出端；

　　V-：-5 V電源。

2 MAX038芯片使用方法

2.1 波形選擇

　　MAX038可以產(chǎn)生正弦波、方波或三角波。具體的輸出波形由地址A0和A1的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，如表1所示。波形切換可通過程序控制在任意時(shí)刻進(jìn)行，而不必考慮輸出信號當(dāng)時(shí)的相位。

2.2 波形調(diào)整

2.2.1 輸出頻率的調(diào)整

輸出頻率調(diào)整方式分為粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩種方法：

　　粗調(diào)取決于IIN引腳的輸入電流IIN，COSC引腳的電容量CF(對地)以及FADJ引腳上的電壓。當(dāng)VFADJ=0 V時(shí)，輸出的中心頻率f0為：。當(dāng)IIN在10～400μA這個(gè)范圍變化時(shí)，電路可以獲得的工作性能。對于固定頻率工作，可設(shè)置IIN接近于100μA并選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娙葜怠ｋ娙莸娜≈捣秶梢栽?00μF～20 pF，但必須用短的引線使電路的分布電容減到。在COSC引腳以及他的引線的周圍用一個(gè)接地平面以減小其他雜散信號對這個(gè)支路的耦合。

　　頻率的細(xì)調(diào)是在FADJ引腳施加一個(gè)±2.4 V范圍的電壓，可使輸出頻率的調(diào)節(jié)范圍為f=(0.3～1.7)f0(即f0±70％f0)。

　　MAX038的輸出頻率還可以由一個(gè)電壓源VIN與一個(gè)固定的電阻RIN串聯(lián)來控制，輸出頻率f0為：f0(MHz)=VIN／RINCF(pF)。改變VIN就可調(diào)整輸出頻率f0，例如當(dāng)RIN為25 kΩ并且VIN在0.5～5 V變化時(shí)，f0可在0.1 Hz～20 MHz范圍內(nèi)調(diào)整。

　　接在REF(+2.5 V)和FADJ之間的可變電阻RF還提供了一個(gè)方便的人工調(diào)整頻率的方法。RF的取值如下：RF=(VREF-VFADJ)／250μA。例如，如果VREF取-2.0 V(+58.3％偏移)，則RF=[+2.5-(-2.0)]／250μA=18 kΩ。

2.2.2 占空比的調(diào)整

　　DADJ引腳上的電壓值的變化控制波形的占空比。通常VDADJ=0 V時(shí)，則占空比為50％。若VDADJ在±2.3 V范圍變化將引起輸出波形占空比在15％～85％的變化(在15％～85％范圍內(nèi)改變占空比，對輸出頻率的影響)。

　　接在REF(+2.5 V)和DADJ之間的可變電阻RD提供了一個(gè)方便的人工調(diào)整占空比的方法。RD的取值如下：RD=(VREF-VDADJ)／250 μA。例如，如果VDADJ取-1.5 V(23％占空比)，則RD=[+2.5-(-1.5)]／250μA=16 kΩ。

　　DADJ引腳還可以用來減小正弦波的失真。未調(diào)整(VDADJ=0 V)的占空比是50％±2％，而偏離準(zhǔn)確的50％時(shí)將產(chǎn)生偶次諧波，這時(shí)加一個(gè)調(diào)整電壓(典型值為小于±100 mV)到DADJ，就可以減小失真，如圖2所示，調(diào)整R6可以使正弦波失真，從而得到理想的波形。

2.2.3 帶負(fù)載能力

　　MAX038使用±5 V的工作電源。所有輸出波形的幅值為2Vpp(峰-峰值)，輸出電流為±20 mA，輸出阻抗的典型值為0.1 Ω，可直接驅(qū)動(dòng)100 Ω的負(fù)載。還可以連接電壓放大器或功率放大器，以提高其輸出驅(qū)動(dòng)能力。

2.3 穩(wěn)定性問題

　　欲使MAX038長時(shí)間地在正常溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)頻率穩(wěn)定的輸出電壓，必須采取以下措施：

　　(1) 決定頻率的外接電阻和電容器的溫度特性要好，否則將會降低器件的性能；

　　(2) 外部電源應(yīng)穩(wěn)定；

　　(3) 應(yīng)選用高的金屬膜電阻，誤差在1％或更好的；

　　(4) 電容器必須選用溫度系數(shù)低的NPO陶瓷電容器。在COSC引腳上的電壓是一個(gè)在0～-1 V之間變化的三角波，不宜使用電解電容，但如果使用了這種電容，則負(fù)端必須接COSC，而正端接GND。

3 MAX038的典型應(yīng)用

　　正弦交流信號是一種應(yīng)用極為廣泛的信號。他通常作為標(biāo)準(zhǔn)信號，用于電子電路的性能試驗(yàn)或參數(shù)測量。另外，在許多測試儀器中也需要用標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號檢測一些物理量。根據(jù)上述使用原則，給出正弦波輸出的工作電路。

　　實(shí)驗(yàn)證明該電路具有輸出頻率范圍寬、波形穩(wěn)定、失真小、使用方便等特點(diǎn)。

　　MAX038與其他集成芯片和阻容元件還可以構(gòu)成電壓控制振蕩器、頻率調(diào)制器、脈沖調(diào)制器、頻率合成器等。在生產(chǎn)和科研中得到廣泛的應(yīng)用。