Il circuito

Come si capisce dal data-sheet (www.maxim.com), il MAX038 può funzionare con un numero veramente esiguo di componenti intorno, ma volendo fare un circuito versatile come deve essere un generatore da laboratorio è necessario aggiungere qualche blocco.

• Selettore di gamma: per il suo funzionamento il MAX038 ha bisogno di un condensatore verso massa, il quale regola tutte le costanti di tempo per la generazione delle frequenze. Per selezionare 6 diverse capacità necessarie a coprire il campo di frequenze 2Hz ÷ 2MHz è stato usato un selettore analogico CMOS 4051B, alimentato a -5V, +5V. La rete di diodi e resistenze connessa al commutatore delle gamme converte la selezione del commutatore in ingresso binario per il 4051.
• Regolazione del duty-cycle: una tensione variabile da -2.5V a +2.5V sul piedino 7 (DAJD) del MAX038 permette di variare il duty-cycle dal 15% all'85%, su tutte le forme d'onda. La tensione di riferimento generata internamente (piedino 1 (REF)) è di +2.5V, metà LM358 permette di ricavare il -2.5V, l'altra metà lavora come buffer ottenendo una miglior stabilità della tensione su DAJD.

• Amplificatore di uscita: il MAX038 dispone di una uscita a bassisima impedenza e livello controllato molto stabile al variare della frequenza, purtroppo il livello di uscita è fisso, ne vi è la possibilità di aggiungervi un offset in continua. La MAXIM suggerisce di usare il loro amplificatore MAX442 per aggiungere queste funzioni, vedere il data-sheet MAX038 Evaluation Kit. Si è preferita una soluzione discreta con una coppia di transistor complementari la cui polarizzazione viene fornita dall'altro LM358. Variando tale polarizzazione è possibile spostare il livello di continua sovrapposto all'uscita. Il potenziometro del livello può essere di valore relativamente alto (1KOhm) senza compromettere la risposta in frequenza. Le resistenze fra gli emettitori e l'uscita garantiscono una impedenza di uscita di 50 Ohm.

Non si è ritenuto opportuno alimentare il generatore detto di sincronismo che permetterebbe di avere sul piedino 14 (SYNC) un'onda quadra con tempi di salita molto bassi a livelli TTL per evitare che le spurie generate da questi fronti andassero a sporcare l'uscita principale.

La regolazione della frequenza non è per nulla lineare con la rotazione del potenziometro, come del resto in tutti i generatori che sfruttano un principio di funzionamento simile a quello del MAX038: con un potenziometro logaritmico si corregge in parte questa non linearità, o almeno alla mano risulta piú gradevole. Per ottenere questa linearizzazione occorre però collegare il potenziometro in modo che la frequenza cresca ruotando in senso antiorario, il che è piú fastidioso della non linearità: ognuno scelga secondo le sue preferenze, o lineare ma arrovesciato o crescente in senso orario ma molto non lineare.

Riguardo al principio di funzionamento del MAX038, benchè i data-sheet non lo dichiarino esplicitamente, dovrebbe trattarsi del ben collaudato metodo integratore-comparatore e rete formatrice della sinusoide, per cui si rimanda a [3] dove è descritta questa struttura molto accuratamente; viene lí  presa in esame una realizzazione discreta, ma concettualmente le differenze dovrebbero essere irrilevanti.

Figura 1: Schema elettrico GEN038