Rakenna tämä 5 Hz - 400 kHz LED -pyyhkäisysignaaligeneraattori sarjoista: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Rakenna tämä helppo pyyhkäisysignaaligeneraattori helposti saatavista sarjoista.

Jos katsoisit viimeistä ohjeistustani (Make Professional Looking Front Panels), olisin ehkä vältellyt sitä, mitä työskentelin tuolloin, mikä oli signaaligeneraattori. Halusin signaaligeneraattorin, jossa voisin selata taajuuksia suhteellisen helposti (ei vain asettaa ja unohtaa). Koska en löytänyt mitään halpaa, päätin koota sellaisen itse ja käyttää sarjoja.

Projektin ydin on signaaligeneraattorisarja, joka on helppo saada pois Ebaysta, Amazonista jne. Se on helppo rakentaa ja muokata. On neljä taajuusaluetta (5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20Khz ja 20KHz-400KHz), kolme lähtötyyppiä (neliö, kolmio ja sini).

Laskuri on toinen sarja, ja se laskee taajuuksilta 1 Hz-75 MHz, automaattisella etäisyydellä ja 4 tai 5 numeron tarkkuudella.

Pari huomautusta:

1. En suunnitellut näitä sarjoja, vaan rakensin ne vain osana projektia. Ne ovat helposti saatavilla useimpien verkkokauppojen (Ebay jne.) Kautta. Siitä huolimatta, jos sinulla on ongelmia osien, rakennusten jne. Kanssa, ei ole mitään hyötyä ottaa yhteyttä minuun siitä. Ota yhteyttä myyjään, jolta ostit sen. Yritän kuitenkin mielelläni vastata kysymyksiin siitä, miten olen käyttänyt niitä tässä rakennuksessa.

2. Taajuuslaskurisarja, vaikka se sanoo, että se laskee 1 Hz: stä 75 MHz: iin, en huomannut, että tapaus. Mitä hitaampi taajuus, sitä hitaampi ja suurempi virhemarginaali. Jos joku tietää paremman laskurin, olen iloinen kuullessani siitä. Tämä oli paras, jonka voisin keksiä ja joka lukee alemmat taajuusarvot (subkHz)

Tarvikkeet

ICL8038 5Hz - 400KHz Frequency Generator Kit (Off ebay) noin 12-13 dollaria

1Hz-75KHz taajuuslaskurisarja (off ebay) noin 12-13 dollaria

LED -virtakytkin (voit käyttää mitä tahansa)

4 Gang Push -kytkintä (yleensä DPDT -muodossa - tätä voi olla vaikea jäljittää). Voit käyttää kiertokytkintä, jos et löydä sitä.

1 DPDT -painokytkin (minulla oli sinkkuja vastaavasta jenkkikytkimestä)

4 ruukkua (2@5KB, 1@50KB) (käytin 50KB: n monikierrosta

3 BNC -paneeliasennusta

DC -paneelin kiinnitysliitin

1x suuri nuppi (sopii 50 mm: n kattilaan)

Uros-/naaraspiirilevyjen erotusliittimet ja -pistokkeet (erikokoisia)

Suorakulmainen urospiirilevyn erotusliitin

Messinkisetit (eri kokoja)

Instrumenttikotelo (hankkeen kallein osa)! noin 25 dollaria

Mustesuihku valkoinen ja kirkas paperi

Valinnainen:

1 x 5,5 mm DC -liitin (signaaligeneraattorikortti)

1 x 4 mm DC -liitin (mittarikortti)

Koska minulla on jo paljon tätä tavaraa, hinta oli noin 50 dollaria (2 sarjaa plus kotelo), mutta voi olla korkeampi, jos sinulla ei ole liittimiä, seisokkeja, nuppeja, kytkimiä jne.

Vaihe 1: Kuinka kaikki palaset yhteen

Pohjimmiltaan se on vain signaaligeneraattorisarja, jonka taajuuslaskuri on kytketty lähtöön. Olen kuitenkin lisännyt muutamia käteviä kytkentäyhdistelmiä.

BNC -liittimiä on 3:

Yksi päälähdölle (se on aina piirissä, ellet vaihda mittauskytkintä ulkoiseen), yksi BNC sisä-/ulkomittaukseen käyttämällä joko ulkoisen lähteen sisäistä mittaria ja yksi BNC takapaneelissa, joka on liitetty yllä olevaan (Voit siis muodostaa yhteyden joko etu- tai takapaneelin kautta).

Int/ext -kytkintä käytetään signaalin kytkemiseen sisäiseen mittariin. Jos se on sisäisessä asennossa (sisään), generaattorin signaali menee mittariin ja kaikkiin BNC -liittimiin. Tällä konfiguraatiolla voit liittää minkä tahansa ulkoisen mittauslaitteen (taajuuslaskuri, oskilloskooppi rinnakkain pääsignaalin ulostulon kanssa). Jos kytkin on ulkoinen (ulkoinen) -asennossa, se katkaisee päävirtalähteen ja sekä sisä-/ulkopaneeli- että takapaneelin BNC: t on kytketty sisäiseen mittariin. Voit siis syöttää ulkoisen signaalin ja mitata sen sisäisellä mittarilla.

Signaalityyppi -kytkin on kiertokytkin, joka periaatteessa vaihtaa Tri/Sinen välillä kahdessa ensimmäisessä asennossa. Vastakytkin yhdistää tri/sinisignaalin lähtöön. Asennossa kolme S1a: ta ei käytetä ja se vaihtaa vain squ & tri/sinilähtöjen välillä päälähtöön.

Vaihe 2: Kaikki laskurit eivät ole samoja

Ennen kuin lähdet ulos ja käytät rahaa johonkin näistä taajuuslaskurisarjoista, ne eivät ole kaikki samoja. Oleellista mitä haluat, on sarja, joka mittaa alempia taajuuksia. Monet valmiista moduuleista mittaavat vain 1MHz tai enemmän. Siellä on myös joitain sarjoja, jotka näyttävät samanlaisilta, mutta pääpiirin koodi ei ole oikea alkuperäisestä suunnittelusta. Siksi olen valinnut tämän sarjan, koska se on ainoa, joka jopa muistutti toimivan oikein.

Myyjien sivustolta tekniset tiedot ovat seuraavat:

• 1Hz-75MHz
• 4 tai 5 numeron tarkkuus mitattavasta taajuudesta riippuen (eli x. KHz, x.xxx MHz, xx.xx MHz)
• Resoluutio 1 Hz (enintään)
• Tuloherkkyys <20mV @1Hz-100KHz, 35mV @20MHz, 75mV @50MHz
• Syöttöjännite 7-9V (toimii 12 V: llä, ei hätää)

Rakenna laskurisarja myyjän ohjeiden mukaisesti seuraavin muutoksin:

• Käytä PCB -liittimien erottimia helpottaaksesi liittämistä ja liittämistä myöhemmin
• Virtakytkin on valinnainen, ja voit linkittää sen halutessasi tai asentaa sen (sinulla on kytkin siellä, joten miksi ei)!
• Asenna punainen muuttuva korkki levyn alapuolelle (kuvassa se on asennettu suositellun rakenteen mukaisesti, mutta olen kääntänyt levyn ympäri). Vaihdoin asentoa ja se näkyy myöhemmissä kuvissa.
• Käytä suorakulmaista inline -liitintä LED -näytön sivulle kiinnitettävän suoran liittimen sijaan. Näin se voi tarttua koteloon eikä kaikkiin pohjaohjaimiin!
• C14: tä ei ilmeisesti käytetä (mielestäni se riippuu siitä, millainen muuttuvan korkin alue toimitetaan ja miten mittarit asetetaan). Henkilökohtaisesti en usko, että sillä on väliä, koska muuttuva korkki ei lisää paljon kalibrointia edes lisäämällä pieni määrä ylimääräistä kapasitanssia C14: ssä.
• Toimitettava muuttuva korkki (punainen 5-20pf) oli roskaa ja se oli vaihdettava. Päätin ostaa seoksen eri korkeista (noin 50) eri arvoista, koska useimmat pakkausten mukana näyttävät olevan roskaa.
• R14 toimitetaan 56K vastuksena. Tämä voi muuttua eri C3355 -erien mukaan. Tästä syystä asensin pari nastaa IC -pistorasiasta, jotta vastus voidaan vaihtaa tarvittaessa.

Kun olet rakentanut sen, tarkista sen toiminta tunnettujen signaaligeneraattorilähteiden suhteen.

Huomautuksia:

Vaikka asiakirjoissa sanotaan, että tämä sarja mittaa 1 Hz - 75 MHz, todellisuudessa olen havainnut (kuten useimmat sarjat), että se mittaa paremmin korkeammilla taajuuksilla. Tästä syystä olen lisännyt ulkoisia BNC -pistorasioita tarkempien laitteiden liittämiseksi. Se näyttää myös erilaisia tuloksia sen mukaan, onko signaali sini/kolmio vai neliö. Mitä hitaampi signaali, sitä hitaampi mittausaika. Se saa sen pallopuistossa suurimman osan ajasta noin 500 Hz: stä eteenpäin. Jälleen, jos joku tietää paremman paketin, kerro minulle.

Vaihe 3: Rakenna signaaligeneraattori

Myyjien tietojen mukaan sen erittely on seuraava

• 5Hz - 400KHz toiminta -alue
• Käyttöjakso 2% - 95%
• DC -bias -säätö -7,5V -7,5V
• Lähtöamplitudi 0,1V - 11V PP @12V
• Vääristymä 1%
• Lämpötilan nousu 50 ppm/Deg C
• Jännite +12-15V

Jälleen rakenna sarja myyjän ohjeiden mukaisesti seuraavilla muutoksilla

• Käytä PCB -erotusta helpottaaksesi liitäntöjä myöhemmin. Tämä koskee kaikkia kattiloita (R1, 4, 6, 5), JP1 (Tri/Sine select), JP2 (Freq range select) ja JP3 (main out)
• Kun olet valmis, voit väliaikaisesti liittää kattilat ja hyppyjohtimet tarkistaaksesi, toimiiko levy odotetulla tavalla kytkemällä se oskilloskooppiin.

Vaihe 4: Suunnittele etupaneeli

En käy läpi koko prosessia, vain sen, mitä tein eri tavalla kuin muut ohjeeni "Making Professional Looking Front Panel". Olen sisällyttänyt myös Front Panel Express -suunnittelutiedoston, jotta voit tulostaa saman halutessasi.

Aloita pohjimmiltaan etsimällä etupaneeli ja tekemällä pilkku miltä haluat sen näyttävän. Olen sisällyttänyt lyijykynän version, jolla aloitin. Lisää mittoja mahdollisuuksien mukaan, sillä se helpottaa huomattavasti, kun on aika syöttää se etupaneelin pikakuljetukseen. Tämän Instructable -ohjelman loppupuolella voin lisätä joitain iteraatioita projektista, jos minulla on valokuvia.

Etupaneelin mitat määräytyvät käyttämäsi projektilaatikon mukaan. Sain tämän nimen Jaycarilta (se on suurempi instrumenttirasia). Aloitin pienemmällä, jota tavallisesti käytän, mutta minulla oli vaikeuksia sovittaa kaikki haluamani etupaneeliin (kytkimillä, LED -laskurilla, säätimillä jne.). Niin meni isomman laatikon kanssa.

Käytä ohjelmistoa etupaneelin suunnitteluun. Tulosta sitten kaksi versiota: yksi mustavalkoinen versio normaalille porapaperille (reikäkeskuksilla) ja yksi lopullinen väriversio valkoiselle tarra -arkille.

Kun sinulla on porausmalli, kiinnitä se paneeliin, merkitse reiät ja poraa reiät ja leikkaukset. Kun olet valmis, poista malli ja puhdista pinta perusteellisesti rasvan- ja vahanpoistoaineella tai tislatulla alkoholilla. Poista tahrat liinalla poistaaksesi kaikki hienot pölyhiukkaset ennen kuin kiinnität paneelin etiketin.

Tätä rakennetta varten käytin vain mustesuihkupaperia. Jos katsot tarkasti, näet hiukan paperin takana. Tässä tapauksessa suosittelen joko ostamaan läpinäkymättömän tarra-aineiston tai käyttämään ensin puolet käyttämättömästä arkista ja asettamaan tulostetun paneelilevyn sen päälle. Lopuksi aseta läpinäkyvä mustesuihkukalvo arkin päälle kaiken suojaamiseksi. Voit jättää jonkin verran ripustusta, leikata kulmat 45 asteen kulmassa ja kääriä sen myös paneelin takaosan ympärille.

Lopuksi leikkaa kaikki reiät terävällä veitsellä.

Vaihe 5: Aloita laitteiston asennus ja kokoaminen

Ruuvaa kaikki kattilat, BNC -liittimet, kiertokytkin ja virtakytkin etupaneeliin.

Asenna LED -laskurilevy. Olen leikannut pienen palan läpinäkyvää punaista perspexiä etupaneelin ja LED -levyn väliin. Se on vain paikallaan löysäämällä hieman levyn ja etupaneelin välisiä esteitä.

Aseta etupaneeli paikalleen, merkitse ja poraa kiinnitysreiät jyrsinkytkimelle ja yksittäiskytkimelle. Olin jo ennalta määrittänyt haluamani korkeuden juoksukytkimien pysäytyksillä, kun suunnittelin etupaneelia.

Asenna myös signaaligeneraattorikortti paikalleen. Asensin sen toiselle puolelle, jotta minulla olisi helppo pääsy kalibrointiin tarvittaessa.

Poraa ja asenna myös takapaneelin DC- ja BNC -liittimet.

Vaihe 6: Yhdistä kaikki

Tee kattiloiden, kytkimien jne. Johdotussilmukat levyiltä joko liitäntäjohdolla tai nauhakaapelilla. Kokoa naarasliittimien päihin liittääksesi päälevyihin. Olen huomannut, että on parasta taittaa kieleke neulan pihdeillä ja laittaa niihin hieman juotetta, jotta johdot putoavat. Paina ne sitten mustiin liittimiin.

Aloita juottamalla ruukut.

Vaikka ne ovat vain lyhyitä matkoja, on silti hyvä käytäntö käyttää suojattua kaapelia lähtöliittimissä. Kytke kiertosignaalin valintakytkin. Kytke nyt ulos BNC -liittimet int/ext -kytkimen ja piirilevyn liitäntäjohtoihin.

Kun tämä on valmis, kytke jenkkikytkin.

Liitä virtakytkin ja virtajohto emolevyihin. Liitä kytkin pienillä lapio -liittimillä. Olen juuri liittänyt johdot emolevyn pistorasioihin, koska tasavirtaliittimet eivät olleet saapuneet kirjoitushetkellä (siksi mitään ei ole vielä kytketty kaapelilla kuviin). Laitan ne uusiksi, kun ne saapuvat

Lopuksi laita kaikki nupit etupaneeliin.

Vaihe 7: Käynnistä se

Koska sinun olisi pitänyt tarkistaa jokainen yksittäinen levy etukäteen, kaiken pitäisi toimia niin kuin pitää.

Tarkista, että edessä oleva LED -mittari mittaa jotain (se on ainakin hyvä merkki). Valitse taajuusalue ja varmista, että mittaus muuttuu. Voit myös tarkistaa sisä-/ulkokytkimen/tulot kytkemällä ulkoisen signaaligeneraattorin ja tarkistamalla, mittaako se ulkoisia signaaleja.

Kytke lopuksi oskilloskooppi ja varmista, että saat oikeat signaalityypit ja että kaikki säätimet toimivat kuten pitäisi. Liittimien johdotuksessa on hienoa, että jos se toimii päinvastoin, yksinkertaisesti käännä kaapeliliitin ympäri!

Signaaligeneraattorikortille on kalibrointimenettely, joka tulee sisällyttää, kun ostat sarjan. Tätä varten tarvitset oskilloskoopin, mutta tämä on ote ohjeista (tai niistä):

Liitä oskilloskooppi neliön ulostuloon. Säädä DUTY -säädin 50%: iin ja vaihda sitten siniin. Säädä R2 & 3 siniaaltoharjaksi vääristymien minimoimiseksi. Kun R2 & 3 on asetettu, niitä ei tarvitse säätää uudelleen. Jos haluat antaa sahahammasaallon, valitse Tri. Säädä DUTY-säädintä ja muuta kolmio sahahampaiseksi.

Toivottavasti kaikki toimii sinulle.

Kaiken kaikkiaan projekti onnistui mielestäni erittäin hyvin. Vaikka voit todennäköisesti ostaa jotain tarkempaa huomattavasti enemmän rahaa, se oli ehdottomasti hauska rakennus (vaikka se on istunut penkillä jo jonkin aikaa)!

Vaihe 8: Alkurakenne ja kun asiat eivät mene suunnitellulla tavalla (Blooper -kela)?

Joskus rakenteet eivät mene oikein ensin ja ovat lopulta parempia. Tämä projekti oli yksi niistä.

Ensimmäinen kuva yrittää hallita kaikkia säätimiä pienemmän laatikon etupuolelle (minulla on kasoja näitä laatikoita, koska ne ovat halpoja ja sopivat yleensä useimpiin testausvälineisiin. Yritin kaikin keinoin ja jopa käytin aikaa sen asettamiseen. Lopulta se oli liian vaikeaa ja hämmentävää käyttämällä vaihtokytkimiä ja halutessaan olla suuri nuppi taajuuden säätöön edessä. Lisäksi kirjaimet vanhenevat ja eivät tartu hyvin nykyään. Silloin törmäsin etupaneelin ohjelmistoon, jota luultavasti käytän muihin projekteihin jatkossa.

Myös ensimmäisellä yrityksellä huomasin, että uudet suuremmat poranteräni ovat aivan liian raakoja. Päädyin halkeamaan reunan poratessani yhtä BNC -reikää, kun se tarttui. Siitä lähtien käytin vain enintään 8 mm: n bittiä ja käytin jyrsintä lopullisten isompien reikien koon saamiseksi.

Toinen kuva oli melkein oikein, kunnes aloin koota ja tajusin, että olisi parempi vaihtaa kaikki signaalityypit kahden erillisen lähdön sijasta. Sitten voisin asentaa yhden taakse piilotettua liitintä varten. Mielestäni se myös sotki hieman etuosaa. Koska en tarvinnut yhtä etupaneelin rei'istä, yhden reiän poistaminen ei ollut hikistä etupaneelin ohjelmiston avulla. Se peittää helposti kaikki virheet (suunnittelun muutos)!