VDADJ?0）时，其占空比为50%，占空比的调整可采用MAX505的
一片DAC，输出±2.3V 范围内的电压，占空比可在10%～90%范围内改变，约每伏改变15%，当电压超过±2.3V 将使频率偏移或引起不稳定。
为产生一定占空比而加在DADJ上的电压为：
VDADJ?(50%?DC)?0.0575
(1.5)
对双极性输出的D/A 转换器，基准电源为2.3V时，MAX505接受数据与占空比的关系式为：
?3.2DC D?128(1?VDADJ/2.3)?129.6 (1.6)
其中：VDADJ为DADJ 引脚上的电压，DC为占空比。这样可完成激励信号的占空比设置。
调整CF 的充放电时间,在10 %～90 %的范围内调整振荡器输出的三角波,最终产生失真的正弦波,锯齿波和脉冲波。这三种波形同时送入混合器,由A0 ,A1 选择输出。微处理机通过
DACC,经比较器3 产生- 2. 3V～ + 2. 3V 的调节电压,对占空
比实现数字控制。DACC 的每一级步进对应着
?V?[2.3?(?2.3)]/256?17.9mV
(1.7)
和
?%?(90%?10%)/256?0.3125%
若设定占空比为DC ,则对应DACC的编码为:
[(DC?10%)/0.3125%](10)
1.5.4幅度的数控参数实现
MAX038 的输出幅度为2Vp - p 。在输出端口OUT(19) 连接一个放大器,放大输出信号至5Vp - p ,再送入数字电位器AD5171中,将输入信号分解成64个等级。微处理机通过I2C控制
8
数字电位器AD5171,进而控制输出的衰减量,得输出幅度的步进量
Δ幅度= 5Vp - p / 64。
9
+5V+2.74VTO MAX038 Vref0.1FVDD_330K280KVrefaVrefbVrefdDACADACBVrefc_+Vouta_2.3V+FADJ+LM324TO MAX038 Vref1.2MMAX0382uA TO 750uA_+Voub+2.74V330K280K3.3KIINDATA BUSDACC__+Voutc_2.3V+DADJ+LM324+2.5V1nFREF_DACDWRA0A1LDCA+Voutd+_LM3242.74VVSSAGNDDGND100K9.53K 10
图1.3 MAX038与D/A模块的连接
11
第二章 系统硬件设计
依据MAX038 输出频率的数控调节原理,配合单片机控制,我们可以实现数控的函数信号发生器。
2.1 系统总体设计
整机由图2.1所示的七大模块组成，分别是电源产生电路，频段选择电路，
按键电路，单片机外围控制电路，D/A转换电路（包括信号的占空比，频率，幅度控制电路）。
波形输出译码电路信号发生芯片运放幅度控制波形选择占空比控制幅度调节波形信号检测MCU键盘输入控制显示模块
图2.1 总设计原理布局图
基于MAX038 的单片机多波调频信号产生器主要由单片机AT89C51、MAX038 和8位D/A芯片MAX505 构成，如图2.1 所示。由AT89C51 的P2.0 和P2.1 控制选定波形，MAX505 相应地接到MAX038 的FADJ 端和DADJ 端，AT89C51 通过D/A 转换器的数据产生控制电压并以近似线性的规律来调制频率和占空比。除此之外，D/A 转换的数字信号还要控制MAX038的IIN 引脚的电流输入用来控制频率的精密调节。从单片机的P0口出来的数据除了提供给D/A 外还与LCD的数据口共用。
2.2单片机介绍及外围电路
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元。[4]
12