"Professional ILC8038 -toimintogeneraattorin DIY -sarjan" tutustuminen: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Olin tekemässä uusia elektroniikkaprojekteja, kun törmäsin söpöyn pieneen toimintogeneraattorisarjaan. Sitä laskutetaan "ammattimaisena ILC8038 -toimintogeneraattorin sinikolmion neliöaallon DIY -pakkauksena", ja se on saatavana useilta myyjiltä eBayssa 8-9 dollarilla (kuva 1).

Kuva 1. Pikkufunktion generaattori

Se on rakennettu Intersilin ILC8038 -aaltomuodon generaattorisirun ympärille, kuten nimi viittaa. Se on uudempi iteraatio toimintogeneraattorisarjasta, joka on ollut saatavilla eBayssa tai Amazonissa jonkin aikaa. Se näytti tarpeeksi mielenkiintoiselta, että tilasin sellaisen. Ensimmäinen numero - paketti lähetetään Kiinasta, joten tavallista viikoittaista viivettä ennen kuin sain sen, mutta se saapui ilmoitetussa ajassa.

Paketti saapui ehjänä ja kokonaisena. Kaikki komponentit näyttivät aitoilta, ja piirilevy ja akryylikotelo olivat hyvin tehtyjä. Sitten pääsin ohjeisiin - BIG FAIL. Ohjeet, sellaisina kuin ne olivat, näyttivät kopioiduilta ja pienennetyiltä 5,75 x 8 tuuman paperille, mikä teki monista riveistä käsittämättömiä (ja lisäksi se, että ne oli kirjoitettu kyyhkysen kielellä). Samat kolme osiota (osiot 3, 4 ja 5) painettiin "käyttöohje" -lehden etu- ja takapuolelle, ei osaa 1 tai 2. Tämä oli valitettavaa, koska mikään ei osoittanut, mikä komponentin arvo mahtui mihin tahansa reikään piirilevy.

Olen kirjoittanut tämän ohjeen kaikille, joilla on samanlaisia ongelmia tai muita ongelmia tai jotka harkitsevat tämän pienen paketin rakentamista. Vaiheittaiset ohjeet sisältyvät ILC8038-toimintogeneraattorin kokoonpanon lisäksi myös käyttöön.

Tarvikkeet

Yksi tai useampi "ammattimainen ILC8038 -toimintogeneraattorin DIY -sarja"

Oskilloskooppi.

Juotosrauta ja tavallinen valikoima pieniä elektroniikkatyökaluja (pinsetit, ruuvimeisselit jne.).

Vaihe 1: Kuinka laittaa se yhteen?

Monet komponentit voidaan sijoittaa intuitiivisesti katsomalla piirilevyn kaavioita (kuva 2).

Kuva 2. Piirilevy

Piippuliitin (JK1), 3 -asentoinen riviliitin (JP3), IC -pistorasiat, hyppynauhat (JP1 ja JP2), IC: t U1 ja U2, trimpot (R2 ja R3) ja elektrolyyttikondensaattorit voidaan sijoittaa varmasti, mutta vastukset, keraamiset kondensaattorit, IC: t U3 ja U4 ja potentiometrit (toisella on eri arvo kuin toisella 3) aiheuttavat ongelman. Jos sinulla on terävä silmä, voit ehkä lukea piirien nimitykset ja vastuksen värikoodit kuviosta 1. Tarvitsemme todella parempia ohjeita tai hyvän kaavion. En löytänyt hyviä ohjeita Internetistä, mutta löysin kuvan kiinalaisesta kaaviosta. Onneksi elektroniset symbolit ovat melko universaaleja ja komponenttien arvot olivat englanniksi (kuva 3). IC: t U2 ja U4 puuttuivat, mutta pystyin melko paljon täyttämään aukot. Tein materiaaliluettelon (BOM), joka yhdisti PCB -komponentit niiden arvoihin, mikä on kaikki mitä tarvitset todella sarjan kokoamiseen. BOM on tämän ohjeen lopussa.

Kaavion ja materiaaliluettelon lisäksi olen myös antanut vaiheittaiset ohjeet tämän viileän pienen funktiogeneraattorin kokoamisesta ja käytöstä, joten päästään siihen.

Kuva 3. Kaavio

Vaihe 2: Sarjan kokoonpano

1. Juottaa kaikki inertit komponentit (IC -pistorasiat, liittimet, hyppyjohtimet ja liittimet). Varmista, että kunkin IC -liitännän päässä oleva lovi on kohdakkain sen piirilevykaavion loven kanssa.

2. Juotetaan vastukset, trimpot ja potentiometrit. Varo, että saat 50 kΩ: n potentiometrin R5 -asentoon (AMP). Muut potentiometrit ovat kaikki 5 kΩ.

3. Juotetaan kondensaattorit. Kunkin elektrolyytin negatiivinen johto kulkee PCB -kaavion varjostetun tai viivatun puolen reiän läpi.

4. Juotos IC U2: een (WS78L09) ja napsauta muut 3 IC: tä sopivaan pistorasiaan ja kohdista lovet oikein.

5. (Valinnainen vaihe) Poista ylimääräinen hartsivirta juotoskohdista 95% etanolilla (Everclear) tai 99% isopropanolilla ja sen jälkeen välittömästi tislatulla vedellä. Muista kuivata levy TÄYSIN ennen käyttöä.

6. Se on siinä. Kokoonpano on valmis.

Nyt akryylikoteloon.

Suojapaperi irtoaa helposti, jos jokainen pala liotetaan kuumaan veteen minuutin tai kaksi. Kappaleita ei tarvitse liimata yhteen. (Kiinnitin kaksi pidempää sivukappaletta pohjaan hieman akryylisementtiä). Kun kaikki sivukappaleiden kielekkeet on asetettu ylä- ja alalevyjen aukkoihin, neljä toimitettua pitkää ruuvia pitävät kaiken yhdessä.

Mukana toimitetaan lyhyet 3 mm x 5 mm: n ruuvit ja mutterit, joilla PCB kiinnitetään kotelon pohjalevyyn. Ruuvit eivät ole tarpeeksi pitkiä. Käytin aluksi 8 mm: n ruuveja, mutta sitten päätin olla kiinnittämättä piirilevyä ollenkaan. Se sopii hyvin koteloon.

Päätin olla poistamatta suojapaperia kotelon ylälevyltä, koska se oli painettu potentiometrien, hyppyjen ja liitäntäliuskan tarroilla (kuva 4).

Kuva 4. Asennussarja

Vaihe 3: Käyttö

Käytin pientä AC/DC -sovitinta, joka toimitti 12 VDC/500 mA virtalähteeksi. Älä käytä mitään yli viisitoista volttia. Pakkaukseni mukana tuli taajuusaluehyppyjä asetettu 50 - 500 Hz: iin ja aaltomuotoinen hyppyjohdin asetettu asentoon SIN. Toinen paikka oli merkitty TAI, mutta epäilen, että tämä oli tulostusvirhe ja sen olisi pitänyt olla TRI kolmion kohdalla.

Siniaalto

Kytke oskilloskoopin johto liittimen SIN/TAI -asentoon ja aseta aaltomuodon hyppyjohdin SIN -asentoon. Käytin 50-500 Hz: n aluetta useimpiin alla oleviin esittelyihin. Annan siniaallon, jonka P-P-amplitudi on ~ 5 V ja taajuus 100 Hz käyttäen AMP (R5) ja FREQ (R4). Saatat joutua leikkimään hieman asetuksilla, kunnes saat jäljen oskilloskoopilla. Säädä kahta trimpottia (R2 ja R3) ja sitten DUTY -potentiometriä siniaallon muodon optimoimiseksi. R2 muuttaa ylähuippua ja R3 siniaallon alahuipua. DUTY (R1) säätää aaltomuodon vasenta ja oikeaa esijännitystä. Ensimmäinen luomani siniaalto on esitetty kuvassa 5. Ei liian huono. Voit jopa laskea keskimääräisen neliöjännitteen, jos olet niin taipuvainen.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Se on 1,77 volttia kuvan 5 siniaallolle.

Kuva 5. Siniaalto

Taajuustarkistus (valinnainen)

Seuraavaksi tein mitata enimmäis- ja vähimmäisarvot, jotka voisin saada jokaiselta taajuusalueelta.

Tulokset olivat:

5 Hz - 50 Hz: vähintään 1 Hz, enintään 71 Hz

50 Hz - 500 Hz: vähintään 42 Hz, enintään 588 Hz

500 Hz - 20 kHz: vähintään 227 Hz, enintään 22,7 kHz

20–400 kHz: minimi, 31 kHz, enintään 250 kHz

Vähintään 500 Hz - 20 kHz alue ja maksimi 20 - 400 kHz alue olivat poissa painetuista arvoista, mutta suurin osa kaikesta oli pallokentällä.

Kolmion aalto

Aseta aaltomuodon hyppyjohdin asentoon TAI (TRI) ja kytke oskilloskooppi riviliittimen TAI/SIN -asentoon. Toimintogeneraattori tuottaa hyvännäköisiä kolmion aaltomuotoja ja teräviä huippuja (kuva 6).

Kuva 6. Kolmion aaltomuoto

RAMP (sahahammas) aalto

Käänteinen ramppi -aalto saadaan kolmioaallosta kääntämällä DUTY -potentiometriä vastapäivään. En saanut normaalia ramppiaaltoa kääntämällä potentiometriä toiseen suuntaan. Signaali katosi kääntämällä valitsinta liian pitkälle, joten aallon etureuna ei koskaan ollut aivan kohtisuorassa ja ramppien laskeva osa osoitti hieman koveraa. Ei täydellinen sahahammas, mutta sellainen se on (kuva 7).

Kuva 7. Ramppi (sahahammas) aaltomuoto

Kanttiaalto

Liitä oskilloskoopin johto SQU -riviliittimen keskiasentoon neliöaallon tuottamiseksi (kuva 8). AMP (R5) - ja OFFSET (R6) -potentiometrit eivät näyttäneet vaikuttavan neliöaaltoon. Tuotetun aaltomuodon jännite oli noin tulojännite (12 volttia). Minun olisi pitänyt poistaa aaltomuodon hyppääjä kokonaan nähdäkseni, parantaako se asioita, mutta tämä ajatus tuli juuri nyt mieleeni.

Kuva 8. Neliönmuotoinen aaltomuoto

Käyttöjakso

Neliöaallon toimintajaksoa voidaan muuttaa DUTY -potentiometrillä (R1). Käännä valitsinta vastapäivään lyhentääksesi ja myötäpäivään pidentääksesi käyttöjaksoa. DUTYssä on pieni ongelma. Käyttöjakson muuttaminen muuttaa myös hieman taajuutta, joten sitä on ehkä säädettävä uudelleen käyttöjakson muuttamisen jälkeen.

Toimintasykli = prosenttiosuus korkean tilan ajasta jaettuna neliöaallon jaksolla.

Esimerkkinä kuvion 9 neliöaallon jakso on 10 ms ja se on korkeassa tilassa 5 ms (myös matalassa tilassa 5 ms).

Joten, käyttöjakso = (5 ms /10 ms) *100 = 50%. Kuvioissa 10 ja 11 esitetään toimintajakso 60%: iin ja 40%: iin.

Kuva 9. Käyttöjakso = 50%

Kuva 10. Käyttöjakso = 60%

Kuva 11. Käyttöjakso = 40%

Vaihe 4: Siinä kaikki, ihmiset

Siitä on kyse tässä Instructable -ohjelmassa. Jos pidit sitä hyödyllisenä, mene eteenpäin ja rakenna oma taskutoimintogeneraattorisi. Voit pitää hauskaa 8 tai 9 USD: lla. Yksinkertainen piirin kirjautuminen pois.

Vaihe 5: ILC8038 Function Generator Bill of Materials (BOM)

Vastukset

R1 Potentiometri 5kΩ DUTY

R2 Trimpot 100 kΩ

R3 Trimpot 100 kΩ

R4 Potentiometri 5 kΩ TAAJ

R5 Potentiometri 50kΩ AMP

R6 Potentiometri 5 kΩ OFFSET

R7 Vastus 1kΩ

R8 Vastus 1kΩ

R9 -vastus 10 kΩ

R10 Vastus 10 kΩ

R11 Vastus 4,7 kΩ

R12 Vastus 30 kΩ

R13 Vastus 10 kΩ

R14 Vastus 4,7 kΩ

R15 Vastus 10 kΩ

R16 Vastus 10 kΩ

Integroidut piirit

U1 ICL8038 CCPD Precision Waveform Generator

U2 WS 78L09 positiivinen jännitesäädin

U3 18MDSHY TL082CP JFET-sisääntulovahvistin

U4 7660S CPAZ -jännitteenmuunnin

Kondensaattorit

C1 Keraaminen 100nF

C2 Keraaminen 100nF

C3 keraaminen 100pF

C4 Keraaminen 2.2nF

C5 Keraaminen 100nF

C6 Keraaminen 1µF

C7 Keraaminen 100nF

C8 Keraaminen 100nF

C9 Keraaminen 100nF

C10 Elektrolyyttinen 100 µF

C11 Elektrolyyttinen 10 µF

C12 Elektrolyyttinen 10 µF

Jack, puserot ja terminaali

JK1 tynnyritankki

JP1 2 -asentoinen hyppylohko TAI (TRI), SIN

JP2 4-asentoinen hyppylohko 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 3 -asentoinen riviliitin GND, SQU, SIN/TAI (TRI)