Iepazīšanās ar "profesionālo ILC8038 funkciju ģeneratora DIY komplektu": 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Es nodarbojos ar dažiem jauniem elektronikas projektiem, kad es saskāros ar mazu mazu funkciju ģeneratoru komplektu. Tas tiek iekasēts kā “profesionāls ILC8038 funkciju ģeneratora sinusa trīsstūra kvadrātveida viļņu komplekts”, un tas ir pieejams no vairākiem pārdevējiem vietnē eBay par 8–9 dolāriem (1. attēls).

1. attēls. Mazo funkciju ģenerators

Tas ir veidots ap Intersil ILC8038 viļņu ģeneratora mikroshēmu, kā norāda nosaukums. Tā ir jaunāka funkciju ģeneratora komplekta iterācija, kas kādu laiku ir pieejama no eBay vai Amazon. Tas izskatījās pietiekami interesanti, ka es pasūtīju vienu. Pirmais jautājums - komplekts tiek piegādāts no Ķīnas, tāpēc bija parastā vairāku nedēļu aizkavēšanās, pirms es to saņēmu, taču tas ieradās norādītajā laika posmā.

Komplekts ieradās neskarts un pilnīgs. Visas sastāvdaļas šķita oriģinālas, un PCB un akrila korpuss bija labi izgatavots. Tad es nonācu pie norādījumiem - BIG FAIL. Norādījumi, kādi tie bija, izskatījās kā nokopēti un samazināti, lai ietilptu uz 5,75 x 8 collu papīra lapas, kas padarīja daudzas rindiņas nesaprotamas (plus fakts, ka tās bija uzrakstītas baložu angļu valodā). Tās pašas trīs sadaļas (3., 4. un 5. sadaļa) tika izdrukātas gan “instrukciju” lapas priekšpusē, gan aizmugurē, ne 1. vai 2. sadaļā. Tas bija nožēlojami, jo nekas neliecināja par to, kura komponenta vērtība iederas kādos caurumos. PCB.

Es esmu uzrakstījis šo pamācību ikvienam, kam ir līdzīgas problēmas vai citas problēmas, vai kurš apsver iespēju izveidot šo smalko mazo komplektu. Soli pa solim sniegtas instrukcijas ir iekļautas ne tikai montāžā, bet arī funkciju ģeneratora ILC8038 izmantošanā.

Piegādes

Viens vai vairāki "profesionāli ILC8038 funkciju ģeneratora DIY komplekti"

Osciloskops.

Lodāmurs un parasts mazu elektronikas instrumentu sortiments (pincetes, skrūvgrieži utt.).

1. darbība. Kā to salikt kopā?

Daudzas sastāvdaļas var intuitīvi ievietot, aplūkojot shēmas uz PCB (2. attēls).

2. attēls. Iespiesta shēma

Mucas ligzdu (JK1), 3 pozīciju spaiļu sloksni (JP3), IC ligzdas, džemperu sloksnes (JP1 un JP2), IC U1 un U2, trimpotus (R2 un R3) un elektrolītiskos kondensatorus var droši novietot, bet Rezistori, keramikas kondensatori, U3 un U4 IC un potenciometri (vienam ir cita vērtība nekā otrai 3) radīs problēmu. Ja jums ir asa acs, iespējams, varēsit izlasīt IC apzīmējumus un rezistoru krāsu kodus 1. attēlā. Mums patiešām ir vajadzīgas labākas instrukcijas vai laba shēma. Internetā es nevarēju atrast nevienu labu norādījumu, bet es atradu ķīniešu shēmas attēlu. Par laimi, elektroniskie simboli ir diezgan universāli, un komponentu vērtības bija angļu valodā (3. attēls). Trūka IC U2 un U4, bet es varēju gandrīz aizpildīt nepilnības. Es izveidoju materiālu rēķinu (BOM), saskaņojot PCB komponentus ar to atbilstošajām vērtībām, kas ir viss, kas jums patiešām nepieciešams, lai saliktu komplektu. BOM ir iekļauts šīs pamācības beigās.

Papildus shēmai un materiālu sarakstam esmu sniegusi arī soli pa solim instrukcijas par šī foršā mazā funkciju ģeneratora montāžu un darbību, tāpēc ķersimies pie tā.

3. attēls. Shēma

2. solis: komplekta montāža

1. Lodējiet visas inertās sastāvdaļas (IC ligzdas, domkrati, džemperi un spailes). Pārliecinieties, ka iecirtums katras IC ligzdas galā sakrīt ar iegriezumu tā PCB diagrammā.

2. Lodējiet rezistorus, trimpotus un potenciometrus. Esiet piesardzīgs, lai 50kΩ potenciometrs būtu pozīcijā R5 (AMP). Pārējie potenciometri ir 5 kΩ.

3. Lodējiet kondensatorus. Katra elektrolīta negatīvais vads iet caur caurumu tā PCB diagrammas ēnotajā vai izšķīlušajā pusē.

4. Lodējiet IC U2 (WS78L09) un piespiediet pārējos 3 IC atbilstošajās ligzdās, pareizi izlīdzinot iecirtumus.

5. (Neobligāts solis) No lodēšanas punktiem noņemiet lieko kolofonija plūsmu ar 95% etanolu (Everclear) vai 99% izopropanolu, pēc tam nekavējoties noskalojiet ar destilētu ūdeni. Pirms lietošanas noteikti nožāvējiet plāksni PILNĪGI.

6. Tā tas ir. Montāža ir pabeigta.

Tagad par akrila korpusu.

Aizsargpapīrs viegli nolobās, ja katru gabalu minūti vai divas iemērc karstā ūdenī. Gabali nav jāsalīmē kopā. (Divus garākos sānu gabalus es piestiprināju apakšā ar nedaudz akrila cementa). Kad visas sānu detaļu cilpas ir ievietotas augšējās un apakšējās plāksnes spraugās, četras garās skrūves turēs visu kopā.

Komplektā ir iekļautas īsās 3Mx5mm skrūves un uzgriežņi, lai PCB piestiprinātu pie korpusa apakšējās plāksnes. Skrūves nav pietiekami garas. Sākumā es izmantoju 8 mm skrūves, bet pēc tam nolēmu PCB vispār nepievienot. Tas cieši pieguļ korpusam.

Es izvēlējos nenoņemt aizsargpapīru no korpusa augšējās plāksnes, jo tas bija uzdrukāts ar potenciometru, džemperu un spaiļu sloksnes etiķetēm (4. attēls).

4. attēls. Samontēts komplekts

3. darbība: darbība

Funkciju ģeneratora barošanai es izmantoju nelielu maiņstrāvas/līdzstrāvas adapteri, kas nodrošināja 12 VDC/500 mA. Nelietojiet neko lielāku par piecpadsmit voltiem. Mans komplekts bija aprīkots ar frekvenču diapazona džemperi, kas iestatīts uz 50 - 500 Hz, un viļņu formas džemperis ir iestatīts uz SIN. Otra pozīcija tika atzīmēta kā TAI, bet man ir aizdomas, ka tas bija drukas kļūda, un tam vajadzēja būt TRI trīsstūrim.

Sinusa vilnis

Pievienojiet osciloskopa vadu spaiļu sloksnes SIN/TAI pozīcijai un iestatiet viļņu formas džemperi uz SIN. Lielākajai daļai demonstrāciju es izmantoju 50-500 Hz diapazonu. Izmantojot AMP (R5) un FREQ (R4), es izvadu sinusoidālu vilni ar PP amplitūdu ~ 5V un frekvenci 100Hz. Jums, iespējams, būs nedaudz jāspēlējas ar iestatījumiem, līdz uz osciloskopa tiek parādīta izsekošana. Pielāgojiet divus trimpotus (R2 un R3) un pēc tam DUTY potenciometru, lai optimizētu sinusoidālā viļņa formu. R2 maina augšējo virsotni un R3 maina sinusa viļņa apakšējo virsotni. DUTY (R1) pielāgo viļņu formas kreiso un labo slīpumu. Pirmais sinusa vilnis, ko es ģenerēju, ir parādīts 5. attēlā. Nav pārāk slikti. Jūs pat varat aprēķināt vidējo kvadrātisko spriegumu, ja esat tik slīpi.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Tas ir 1,77 volti sinusoidālajam vilnim 5. attēlā.

5. attēls. Sinusa viļņa forma

Biežuma pārbaude (pēc izvēles)

Nākamā lieta, ko es darīju, bija izmērīt maksimālās un minimālās vērtības, kuras es varētu iegūt katrā frekvenču diapazonā.

Rezultāti bija šādi:

5 Hz līdz 50 Hz diapazons: vismaz 1 Hz, maksimums 71 Hz

50Hz līdz 500Hz diapazons: vismaz 42Hz, maksimums 588Hz

500Hz līdz 20kHz diapazons: vismaz 227Hz, maksimums 22,7kHz

Diapazons no 20 kHz līdz 400 kHz: minimālais, 31 kHz, maksimālais 250 kHz

Minimālais diapazons no 500 Hz līdz 20 kHz un maksimālais diapazons no 20 līdz 400 kHz bija izslēgts no drukātajām vērtībām, bet lielākā daļa visa pārējā bija lodziņā.

Trijstūra vilnis

Iestatiet viļņu formas džemperi uz TAI (TRI) un savienojiet osciloskopu ar spaiļu sloksnes TAI/SIN pozīciju. Funkciju ģenerators rada skaistas trīsstūra viļņu formas ar asām virsotnēm (6. attēls).

6. attēls. Trijstūra viļņu forma

RAMP (Zāģa zobs) vilnis

Reverso rampas vilni var iegūt no trīsstūra viļņa, pagriežot DUTY potenciometru pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Pagriežot potenciometru uz otru pusi, man neizdevās iegūt normālu rampas vilni. Signāls tika pazaudēts, pagriežot ciparnīcu pārāk tālu, tāpēc viļņa priekšējā mala nekad nebija gluži perpendikulāra, un rampas lejupejošā daļa parādīja nelielu ieliekumu. Nav ideāls zāģa zobs, bet tāds tas ir (7. attēls).

7. attēls. Rampas (zāģa zobs) viļņu forma

Kvadrātveida vilnis

Pievienojiet osciloskopa vadu spaiļu bloka vidējai pozīcijai, kas apzīmēta ar SQU, lai izvadītu kvadrātveida vilni (8. attēls). Šķita, ka AMP (R5) un OFFSET (R6) potenciometri neietekmē kvadrātveida vilni. Izgatavotā viļņa formas spriegums bija aptuveni ieejas spriegums (12 volti). Man vispār vajadzēja noņemt viļņu formas džemperi, lai redzētu, vai tas uzlabo lietas, bet šī doma man ienāca prātā tikai tagad.

8. attēls. Kvadrātveida viļņu forma

Cikls

Kvadrātveida viļņa darba ciklu var mainīt ar DUTY potenciometru (R1). Pagrieziet pogu pretēji pulksteņrādītāja virzienam, lai saīsinātu, un pulksteņrādītāja virzienā, lai pagarinātu darba ciklu. Ar DUTY ir neliela problēma. Mainot darba ciklu, nedaudz mainās arī frekvence, tāpēc pēc darba cikla maiņas to var nākties noregulēt.

Darba cikls = procenti no laika augstā stāvoklī, dalīts ar kvadrātveida viļņa periodu.

Piemēram, 9. attēlā redzamā kvadrātveida viļņa periods ir 10 ms un tas ir augstā stāvoklī 5 ms (arī zemā stāvoklī 5 ms).

Tātad, darba cikls = (5 ms /10 ms) *100 = 50%. 10. un 11. attēlā parādīts darba cikls, kas pielāgots attiecīgi 60% un 40%.

9. attēls. Darba cikls = 50%

10. attēls. Darba cikls = 60%

11. attēls. Darba cikls = 40%

4. solis: Tas ir viss, ļaudis

Tas ir par to šai instrukcijai. Ja jums tas šķita noderīgi, dodieties tālāk un izveidojiet savu kabatas funkciju ģeneratoru. Jūs varat izklaidēties par 8 vai 9 USD. Vienkārša ķēdes izrakstīšanās.

5. solis: ILC8038 funkciju ģeneratora materiālu saraksts (BOM)

Rezistori

R1 Potenciometrs 5kΩ PIENĀKUMS

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

R4 potenciometrs 5kΩ FREQ

R5 potenciometrs 50kΩ AMP

R6 potenciometrs 5kΩ OFFSET

R7 rezistors 1kΩ

R8 rezistors 1kΩ

R9 rezistors 10 kΩ

R10 rezistors 10kΩ

R11 rezistors 4,7 kΩ

R12 rezistors 30kΩ

R13 Rezistors 10kΩ

R14 rezistors 4,7 kΩ

R15 Rezistors 10kΩ

R16 rezistors 10kΩ

Integrētās shēmas

U1 ICL8038 CCPD precīzs viļņu ģenerators

U2 WS 78L09 pozitīvā sprieguma regulators

U3 18MDSHY TL082CP JFET ieejas darbības pastiprinātājs

U4 7660S CPAZ sprieguma pārveidotājs

Kondensatori

C1 Keramika 100nF

C2 Keramika 100nF

C3 keramika 100pF

C4 Keramika 2.2nF

C5 Keramika 100nF

C6 Keramika 1µF

C7 Keramika 100nF

C8 Keramika 100nF

C9 Keramika 100nF

C10 elektrolītiskais 100µF

C11 Elektrolītiskais 10µF

C12 elektrolītiskais 10µF

Džeks, džemperi un terminālis

JK1 mucas džeks

JP1 2 pozīciju džemperis TAI (TRI), SIN

JP2 4 pozīciju džempera bloks 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 3 pozīciju spaiļu bloks GND, SQU, SIN/TAI (TRI)