内容发布更新时间 : 2024/11/17 8:56:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
一、课题名称： 函数信号发生器
二、主要技术指标（或基本要求）：
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。
三、主要工作内容： 方案设想，MAX038,OP07,电路原理等资料查询准备。电路原理图设计绘制，面包板验证设计可行性。之后进行PCB板设计调整，电路板定制，元件采购；裸板
测试，焊接，整机测试。实验设计进行报告反馈 四、主要参考文献：
[1]赵涛，辛灿华，姚西霞，陈晓娟，基于MAX038的多功能信号发生器的设计。《机电产品与创新》 2008.07
[2]蒋金弟，朱永辉，毛培法。MAX038高频精密函数信号发生器原理及应用。《山西电子技术》 2001
[3]黄庆彩,祖静,裴东兴.基于MAX038的函数信号发生器的设计[J].仪器仪表学报,2004,S1. [4]陈一新.单片高频函数发生器MAX038及其应用[J].中国仪器仪表,2002,04. [5]赵立民.电子技术实验教程[M].北京:机械工业出版社,2004
1
题目 函数信号发生器 一、选题的背景和意义： 现代社会中，自动化技术早已渗透到社会生产的各个领域中。高精度、宽 频率、高稳定性的信号发生器对于所属整体系统性能的改善和提高起着至关重要的作用。传统的函数信号波形发生器如8098等等，通常由晶体管、运放IC等分立元件制成。其发出的信号的稳定性，信号的失真度，频率的范围大小，都不是很理想。于此相比，基于MAX038的多波形函数信号发生器具有信号输出频率高、波形稳定、失真小、可控性强等特点。利用信号进行仪器的控制已是自动控制理论中的一个重要的手段。那么，一个幅度、频率、稳定性、占空比以及波形可调的信号发生器的设计和完成更具有实际价值。只要将这个函数信号发生器设的设计思路掌握好，不但可以融会贯通所学的专业知识，还可以在今后的工作中作为参考，用来控制其他设备。多波形函数信号发生器是电子实验室的基础设备之一，目前各类学校广泛使 用的是标准产品，虽然功能齐全、性能指标高，但价格较贵。由马克西姆公司MAX038设计的简易信号发生器，该器件结构简单，虽然性能指标赶不上标准信号发生器，但能满足一般的实验要求。其成本低、体积小、便于携带等特点，亦可作为电子产品维修人员的随身设备之一。 基于MAX038的多波形函数信号发生器设计，本课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识，结合现在正在使用的信号发生器的基本功能，完成一个基本系统的设计全过程。通过MAX038来产生一系列有规律的幅度和频率可调的方波、三角波和正弦波，这样的一个多波形函数信号发生器在控制领域有着相当广泛的应用范围。 二、课题研究的主要内容： 函数发生器的制作和调试，以及对函数发生器的，原理和结构进行介绍。 2
三、主要研究（设计）方法论述： 函数信号发生器的实现方法通常有以下几种： 方案一：用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工 作不很稳定，不易调试。 方案二：可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信 号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如8038等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300KHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。 方案三：利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率， 且易于调试。鉴于此，美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了方案二中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。 方案四：利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到 很高的频率。但成本较高。 通过对以上四种方案的比较，我们可以看出几种方案的优缺点： 方案一：结构很简单，制作容易，但是输出信号有频率线性度差、频率稳定度低、 频率分辨率低、频率变换时间比较长，相位噪声大以及人机界面不友好等缺点。 方案二：电路结构简单，但在频率分辨率、频率变换时间、相位噪声等方面都不如方案三。 方案三：结构相对复杂，但具有输出频率稳定性高，频率输出线形度好、频率分 辨度高、波形正确，频率变换时间小，相位噪声小、人机界面好、易于控制等优点、性能优良。 方案四：能产生任意波形且达到很高的频率，但是成本较高。 基于我们的选择标准——在满足工作要求的前提下，性价比高的发生器是我们的首选。从上面的比较可以看出，方案一和方案二都有各自较大的缺点，难以达到理想的设计要求。而方案四虽然能达到很好的要求，但是从价格方面考虑我们还是选择方案三较好。
3