IC phát sóng MAX038

IC MAX038 là một sản phẩm của hãng Maxim. MAX038 phát ra chính xác các hàm sin, vuông, răng cưa và tam giác ở tần số cao bằng cách gắn vào các thành phần tối thiểu.

Tần số ngõ ra có thể kiểm soát trên một dải tần số từ 0.1Hz đến 20MHz. Ta có thể thực hiện được điều này bằng cách gắn một điện trở từ một điện thế chuẩn bên trong MAX038 đến chân IIN và một tụ điện đến chân COSC. Chu trình làm việc (duty cycle) có thể thay đổi trên một dải rộng bằng cách thay đổi điện thế điều khiển từ -2.3V đến +2.3V. Ta có thể sử dụng duty cycle để tạo ra một sóng răng cưa . Điều biến tần số và dịch chuyển tần số được thực hiện trong cùng một cách. Duty cycle thì độc lập với kiểm soát tần số.

Sóng sin, vuông hay tam giác ở ngõ ra có thể được chọn bằng cách thiết lập một mã thích hợp đến hai chân chọn mã tương thích TTL. Tín hiệu ngõ ra cho tất cả các dạng sóng là 2Vp-p đối xứng với ground. Trở kháng thấp ở ngõ ra có thể điều khiển dòng lên tới 20mA.

Ngõ ra SYNC tương thích TTL từ bộ dao động nội duy trì ở duty cycle là 50% bất chấp duty cycle của các dạng sóng khác. Ngõ ra SYNC dùng để đồng bộ với những thiết bị khác trong hệ thống. Dao động bên trong có thể được đồng bộ với xung clock bên ngoài tương thích TTL kết nối với PDI.

Ứng dụng

+ Phát ra những dạng sóng chính xác + Dao động thế kiểm (VCO:Volltage-Controlled Oscillators) + Điều biến tần số + Điều biến độ rộng xung + Vòng khoá pha(PLL:Phase Locked Loops) + Tổng hợp tần số + Phát tín hiệu FSK –sóng Sin và sóng vuông

Đặc tính

- Hoạt động trên dải tần số từ 0.1Hz đến 20MHz. - Phát ra các dạng sóng tam giác, răng cưa, sin, vuông và xung - Việc chỉnh tần số thì độc lập với duty-cycle. - Duty cycle có thể thay đổi từ 15% đến 85% - Trở kháng ngõ ra thấp:0.1ôm - Hệ số trôi nhiệt thấp 200ppm/độ C

Các loại MAX038

Mô tả các chân MAX038

Chân	Tên	Chức năng
1	VREF	Ngõ ra điện thế chuẩn 2.5V để hở
2.6.9.11.18	GND	Ground
3	A0	Ngõ vào chọn dạng sóng, tương thích TTL/CMOS
4	A1	Ngõ vào chọn dạng sóng, tương thích TTL/CMOS
5	COSC	Kết nối tụ bên ngoài
7	DADJ	Ngõ vào chỉnh duty cycle
8	FADJ	Ngõ vào chỉnh tần số
10	IIN	Ngõ vào dòng điện kiểm soát dao động
12	PDO	Ngõ ra so pha. Nối GND nếu không sử dụng
13	PDI	Ngõ vào so pha. Nối GND nếu không sử dụng
14	SYNC	Ngõ ra tương thích TTL/CMOS, mức thấp là DGND và mức cao là DV+. Được sử dụng để đồng bộ với tín hiệu bên ngoài. Để hở nếu không sử dụng.
15	DGND	Ground số
16	DV+	Nguồn số +5V. Có thể để hở nếu SYNC không sử dụng.
17	V+	Nguồn +5V
19	OUT	Ngõ ra sin, vuông hoặc tam giác
20	V-	Nguồn -5V

Sơ đồ khối cấu trúc của MAX038

Mô tả chi tiết

MAX038 phát ra những hàm ở tần số cao và méo dạng thấp đối với sóng sin, tam giác, răng cưa hay sóng vuông ở tần số nhỏ hơn 1Hz đến 20MH bằng cách sử dụng những thành phần bên ngoài tối thiểu. Tần số và duty cycle có thể được điều khiển độc lập bằng cách thiết lập nguồn dòng, điện thế hoặc điện trở. Dạng sóng ngõ ra được kiểm soát bằng mức logic tương thích được thiết lập ở ngõ vào A0 và A1. Một ngõ ra đồng bộ và dò pha được thiết kế để đồng bộ với một nguồn tín hiệu bên ngoài.

MAX038 hoạt động ở điện thế cung cấp 5V sai số 5%. Một bộ dao động cơ bản là một loại dao động thư giãn. Bộ dao động hoạt động bằng cách nạp và xả một tụ điện CF với một nguồn dòng và đồng thời sinh ra một dạng sóng tam giác. Dòng cho quá trình nạp xả được điều khiển bởi dòng đi vào IIN và được điều khiển bởi điện thế cung cấp tới FADJ và DADJ. Nguồn dòng đi vào IIN có thể thay đổi từ 2 uA đến 750 uA. Cung cấp vào chân FADJ một điện thế từ -2.4V đến +2.4V làm thay đổi tần số trong một khoảng nhỏ và tối đa là 70%.

Duty cycle có thể thay đổi từ 15% đến 85% bằng cách cung cấp một điện thế từ -2.3V đến +2.3V . Điện thế thay đổi tỷ số dòng nạp xả của tụ CF trong khi vẫn giữ tần số không đổi.

Một điện thế chuẩn VREF ổn định ở 2.5V kết hợp với điện trở cố định có thể được sử dụng để sinh ra một dòng vào chân IIN. Điện thế này có thể được phân thế để điều khiển FADJ và DADJ ở duty cycle 50%.

Tần số ngõ ra tỉ lệ nghịch với tụ CF. Giá trị CF có thể được chọn để sinh ra một tần số lớn hơn 20MHz.

Một mạch nắn dạng sin chuyển dao động sóng tam giác sang sóng sin méo dạng thấp với biên độ ổn định. Sóng tam giác, sin, vuông là ngõ vào của bộ đa hợp . Hai đường địa chỉ A0 và A1 sẽ chọn một trong ba dạng sóng ở ngõ ra. Biên độ dạng sóng ngõ ra ổn định ở 2VP-P bất chấp tần số và dạng sóng.

Sóng tam giác còn được so sánh sinh ra một sóng vuông ở ngõ ra SYNC. Ngõ ra này có thể được sử dụng để đồng bộ với bộ dao động khác. Mạch SYNC được cung cấp một nguồn riêng và có thể bị vô hiệu hoá.

Hai bộ dao động sóng vuông vuông pha được phát ra từ bộ dao động cơ bản gởi tới bộ dò pha "cổng EXOR". Phần còn lại là ngõ vào của bộ dò pha (PDI) có thể kết nối với bộ dao động bên ngoài. Ngõ ra dò pha (PDO) là một nguồn dòng mà có thể được kết nối trực tiếp tới FADJ để đồng bộ MAX038 với bộ dao động ngoại.

Chọn dạng sóng

MAX038 có thể tạo ra các dạng sóng sin, vuông và tam giác. Các chân địa chỉ tương thích TTL/CMOS (A0 và A1) để thiết lập dạng sóng như sau:

A0	A1	Dạng sóng
X	1	Sóng Sin
0	0	Sóng vuông
1	0	Sóng tam giác

X: Bất chấp

Việc chuyển dạng sóng có thể thực hiện ở bất cứ thời điểm nào không ảnh hưởng đến pha của ngõ ra. Chuyển mạch có thể xảy ra trong 0.3us.

Tần số ngõ ra

Tần số ngõ ra được quyết định bằng nguồn dòng đưa vào chân IIN và tụ nối từ chân COSC (tới ground) và điện thế ở chân FADJ.

Ngõ vào FADJ

Tần số ngõ ra có thể được điều biến bởi FADJ. FADJ thường được sử dụng để chỉnh cho một tần số chính xác và vòng khoá pha. Thông thường, tần số cơ bản (FO) được thiết lập bởi IIN khi VFADJ=0V. Tần số này có thể thay đổi từ 0.3 đến 1.7 lần khi VFADJ thay đổi từ -2.4V đến +2.4V (thay đổi FO 70%).

Duty cycle

Điện thế ở DADJ kiểm soát duty cycle ( được định nghĩa tỉ số của dạng sóng ngõ ra dương ). Thông thường VDADJ=0 và duty cycle là 50%. Điện thế thay đổi từ -2.3V đến +2.3V làm thay đổi duty cycle từ 15% đến 85%. Điện thế ngoài khoảng 2.3V có thể là nguyên nhân làm dịch chuyển và không ổn định tần số ở ngõ ra. DADJ có thể được sử dụng để sinh ra méo dạng sóng sin. Khi không chỉnh duty cycle (VADJ=0V) thì duty cycle là 50% sai số 2%. Để giảm méo dạng ta có thể cung cấp một điện thế nhỏ (thường thì nhỏ hơn 100mV ) để chỉnh duty cycle.

Ngõ ra

Biên độ ngõ ra cố định ở 2VP-P đối xứng với ground đối với tất cả các dạng sóng. Ngõ ra có một điện trở ra nhỏ hơn 0.1 ôm và có thể điều khiển dòng lên đến 20mA với một tụ 50pF. Cách ly ngõ ra với điện dung ngõ ra bằng một điện trở (thường là 50 Ôm ) hoặc là một mạch đệm điện thế.

Điện thế chuẩn

REF ổn định ở 2.5V và dòng là 4mA. Được sử dụng chủ yếu để cung cấp dòng cho IIN hoặc để thay đổi FADJ và DADJ.Điện thế này có thể được sử dụng cho những ứng dụng khác bên ngoài MAX038. Thường nối điện thế này với một tụ điện 100nF để giảm nhiễu.

Ngõ ra đồng bộ

SYNC là ngõ ra tương thích TTL/CMOS mà có thể được sử dụng để đồng bộ tín hiệu bên ngoài. Khi ngõ ra là sóng vuông thì tín hiệu SYNC sớm pha hơn 90 độ. Duty cycle của SYNC thì ổn định ở 50% và không phụ thuộc vào việc điều khiển DADJ.

Dò pha nội

MAX038 chứa một bộ dò pha tương thích TTL/CMOS mà có thể được sử dụng trong vòng khoá pha để đồng bộ ngõ ra với một tín hiệu bên ngoài. Nguồn tín hiệu bên ngoài được kết nối với ngõ vào dò pha (PDI) và ngõ ra so pha được lấy từ PDO. PDO là ngõ ra của cổng EXOR. PDO thường nối với FADJ bởi một điện trở RPD và tụ điện CPD. RPD để thiết lập độ lợi dò pha còn tụ điện là một bộ phận làm yếu thành phần tần số cao và là một cực trong bộ lọc thông thấp.