函數信號發生器的設計

摘 要：本文介紹一種用AT89C52單片機為核心，配合信號發生芯片MAX308構成的波形發生器，可產生方波、三角波、正弦波、鋸齒波等多種波形。該系統結構簡單、體積小，具有很高的性價比。

關鍵字：單片機；MAX308；波形發生器

一、設計原理

以單片機為控制核心，通過按鍵實現選擇對應的波形，單片機判斷輸入的按鍵從而通過I/O口來控制MAX308的A0、A1引腳，從而控制MAX308的輸出波形。整個系統框圖如圖1所示：

二、硬件電路圖

1、MAX308

MAX308的特性如下：

（1）工作頻率范圍為：0.1Hz-20MHz

（2）頻率和占空比獨立可調

（3）非線性失真：小于0.75%

（4）輸出波形：正弦波、三角波、鋸齒波、矩形波、脈沖波

（5）輸出波形：VP-P=2V

MAX308的核心為一個電流控制的振蕩器，通過恒定電流對外部電容C充電和放電，獲得三角波和方波輸出。充、放電電流由流進MAX308的IIN腳的電流控制，由加在引腳FADJ、DADJ上的電壓調整。VDADJ來控制外部電容C的充、放電電流的比值，當VDADJ=0時，波形的占空比為50%，當VDADJ=2.3V時，波形的占空比為10%～90%，通過電阻RF（連接在FADJ和2.5V基準電壓之間）和RD（連接在DADJ和2.5V基準電壓之間）就可以實現對頻偏和占空比進行調整。

MAX308內部還有正弦整形電路、比較器、復用器以及鑒相器電路，它們共同實現了正弦波、三角波、鋸齒波、矩形波、脈沖波的生成。波形選擇是通過兩個輸入引腳A0、A1的邏輯電平來實現的。當A1A0=00時，選擇的矩形波，當A1A0=01時，選擇的三角波，當A1=1時，選擇的是正弦波。MAX308的外圍電路圖如圖3所示。

2、單片機電路圖

單片機選擇的是AT89C52，單片機的最小系統包括晶振電路、復位電路，以及EA接高電平。單片機的外圍電路連接如下：P2.0和P2.1連接MAX308的A0和A1，用于選擇輸出波形。P1.0和P1.7連接一個4*4的按鍵。其中P1.0～P1.3連接按鍵的行線，其中P1.4～P1.7連接按鍵的列線。

三、軟件流程圖

軟件流程圖主要實現功能是：檢測按鍵的輸入、根據輸入的結果選擇相應的波形信號，如果輸入的“0號鍵”得到的是正弦波，如果輸入的“1號鍵”得到的是矩形波，如果輸入的“2號鍵”得到的是三角波。軟件流程圖如圖4所示。

參考文獻

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作者介介

程俊紅（1979—），講師。