基于max038多波形信号发生器的设计

基于max038多波形信号发生器的设计内容摘要：

T2 WR1u WR2 CS XFER AGND DGND _ + 图 17 V0 口 6 模拟开关 CD4051 、 CD4051 引脚 图如图 18所示。 图 18 、模拟开关 CD4051 功能描述 CD4051 相当于一个单刀八掷开关， CBA 为二进制控制输入端，可译出 8 种状态，开关接通哪一通道，由输入的 3位地址码 ABC 来决定。 当改变 IN/OUT07和 OUT/IN 的传递方向时，还可以用做反多路开关。 “ INH”是禁止端，当“ INH”=1时，各通道均不接通。 CBA 的通道选择真值表如表 23所示。 表 23 输入状态 通道号 INH C B A CD4051 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 AVR 单片机 Atmega16 、引脚介绍 ATmega16是 AVR 系列单片机的高档产品之一，是一款基于 AVR RISC 的低功耗 CMOS 的 8位高性能单片机。 通过在一个时钟周期内执行一条指令， ATmega16可以取得接近 1MIPS/MHZ 的性能，从而使得设计人员可以在功耗和执行速度之间取得平衡，它是本系统中主要的可编程控制芯片，其引脚图如图 19所示。 7 图 19 5． 功能描述如表 24所示。 表 24 引脚号 引脚符号 引脚功能 10 VCC 工作电源正端 11 GND 工作电源负端 30 AVCC 模拟电源正端 31 AGND 模拟电源负端 32 AREF AD 转换的参考电压 9 /RESET 复位端 13 XTAL1 晶振连接端 12 XTAL2 晶振连接端 18 PB0PB7 输入 /输出引脚 1421 PD0PD7 输入 /输出引脚 2229 PC0PC7 输入 /输出引脚 3340 PA7PA0 输入 /输出引脚 六 、系统参数分析及硬件电路设计 波形选择 在 MAX038 中，波形的选择由 A0和 A1 两个输入引脚的逻辑电平设定 ，输出波形控制如表 25 所示。 在本设计中，利用软件编程实现单片机对 I/0 口控制达到对 A0、 A1 的控制，从而改变波形信号类型的输出。 表 25 A0 A1 波形 0 1 正弦波 1 1 正弦波 0 0 矩形波 1 0 三角波 8 输出频率的调整 输出频率调整方式分为粗调和细调两种方法： 粗调取决于 IIN 引脚的输入电流 IIN， COSC 引脚的电容量 CF(对地 )以及 FADJ 引脚上的电压。 当 VFADJ=0 V 时，输出的中心频率 f0 为： f0(MHz)=IIN(uA)/CF(pF)。 当 IIN 在 10～ 400μ A这个范围变化时，电路可以获得最佳的工作性能。 对于固定频率工作，可设置 IIN 接近于 100μ A并选择一个适当的电容值。 电容的取值范围可以在 100μ F～ 20 pF，但必须用短的引线使电路的分布电容减到最小。 在 COSC 引脚以及他的引线的周围 用一个接地平面以减小其他杂散信号对这个支路的耦合。 在本系统当中， 电流IIN 由 DAC0832 经过一个电压／电流转换网络提供。 当 DAC0832 输出电压在 0～ 5 V变化时，经过 kΩ 的电阻即可获得 0～ 750μA 的电流。 通过控制八选一模拟开关 CD4051 来选择 Cf的电容量，从而确定频率范围 (即频段 )。 本系统共有 8个频段供切换，输出频率范围与 Cf 的对应关系如表 26 所 示 ， 输出频率的 粗调方法如图 110 所示。 表 26 波段分配与 C1 之间的关系 波段 C1 的值 频率范围 1 20pF 2MHZ— 20MHZ 2 100 Pf 200KHZ— 2MHZ 3 1000 pF 20KHZ— 200KHZ 4 uF 2KHZ— 20KHZ 5 uF 200HZ— 2KHZ 6 1 uF 20HZ— 200HZ 7 10 uF 2HZ— 20HZ 8 100 uF — 2HZ。