Upoznavanje sa "Profesionalnim kompletom za izradu generatora funkcija ILC8038": 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Bavio sam se nekim novim projektima elektronike kad sam naišao na slatki mali komplet generatora funkcija. Naplaćuje se kao "Profesionalni komplet za generisanje funkcija sinusnog trokuta kvadratnog vala za profesionalni ILC8038" i dostupan je od brojnih dobavljača na eBayu za 8 do 9 dolara (slika 1).

Slika 1. Generator malih funkcija

Napravljen je od Intersil ILC8038 generatorskog čipa generatora talasa, kako naziv govori. To je novija iteracija kompleta za generiranje funkcija koja je već neko vrijeme dostupna na eBayu ili Amazonu. Izgledalo je dovoljno zanimljivo da sam ga naručio. Prvo izdanje - komplet stiže iz Kine pa je bilo uobičajenih nekoliko sedmica odgode prije nego što sam ga dobio, ali stigao je u naznačenom roku.

Komplet je stigao netaknut i kompletan. Sve komponente su izgledale originalno, a kućište od PCB -a i akrila dobro su napravljene. Zatim sam došao do uputstava - VELIKI GREŠAK. Upute, kakve su bile, izgledale su kao da su prepisane i smanjene da stanu na komad papira veličine 5,75 x 8”, što je mnoge redove učinilo nerazumljivim (plus činjenica da su napisane na golubovskom engleskom). Ista tri odjeljka (odjeljci 3, 4 i 5) štampana su na prednjoj i stražnjoj strani lista s uputama, bez odjeljaka 1 ili 2. To je bilo nažalost, jer nije bilo ničega što bi pokazalo koja vrijednost komponente odgovara kojim rupama na PCB.

Napisao sam ovaj Instructable za svakoga sa sličnim ili drugim problemima ili za razmišljanje o izgradnji ovog finog kompleta. Upute korak-po-korak uključene su ne samo za montažu, već i upotrebu generatora funkcija ILC8038.

Supplies

Jedan ili više "profesionalnih kompleta za generiranje funkcija profesionalnog ILC8038"

Osciloskop.

Lemilica i uobičajeni asortiman malih elektroničkih alata (pinceta, odvijači itd.).

Korak 1: Kako to spojiti?

Mnoge komponente se mogu intuitivno postaviti ako pogledate dijagrame na PCB -u (slika 2).

Slika 2. Štampana ploča

Utikač cijevi (JK1), priključna traka s 3 položaja (JP3), IC utičnice, kratkospojne letvice (JP1 i JP2), sklopovi U1 i U2, trimpoti (R2 i R3) i elektrolitički kondenzatori mogu se postaviti sa sigurnošću, ali otpornici, keramički kondenzatori, sklopovi U3 i U4 i potenciometri (jedan ima drugačiju vrijednost od ostalih 3) predstavljat će problem. Ako imate oštro oko, možda ćete moći pročitati oznake IC -a i kodove boja otpornika na slici 1. Ono što nam zaista treba su bolje upute ili dobra shema. Nisam uspio pronaći dobra uputstva na internetu, ali sam pronašao sliku kineske sheme. Srećom, elektronički simboli su prilično univerzalni, a vrijednosti komponenti bile su na engleskom (slika 3). IC -ovi U2 i U4 su nedostajali, ali mogao sam prilično popuniti praznine. Napravio sam troškovnik (BOM), usklađujući komponente PCB -a sa odgovarajućim vrijednostima, što je sve što vam je zaista potrebno za sastavljanje kompleta. BOM je uključen na kraju ovog uputstva.

Osim sheme i popisa materijala, dao sam i korak po korak upute o montaži i radu ovog hladnog generatora malih funkcija, pa prijeđimo na to.

Slika 3. Shema

Korak 2: Montaža kompleta

1. Lemiti sve inertne komponente (IC utičnice, utičnice, kratkospojnici i terminali). Uvjerite se da je zarez na kraju svake IC utičnice poravnat sa zarezom na dijagramu PCB -a.

2. Lemite otpornike, trimpote i potenciometre. Pazite da potenciometar od 50 kΩ postavite u položaj R5 (AMP). Ostali potenciometri su svi 5 kΩ.

3. Lemiti kondenzatore. Negativni vod svakog elektrolita prolazi kroz rupu na zasjenjenoj ili šrafiranoj strani dijagrama PCB -a.

4. Lemite u IC U2 (WS78L09) i umetnite ostale 3 IC u odgovarajuće utičnice, ispravno poravnavajući zareze.

5. (Opcionalni korak) Uklonite sav višak kolofonijskog fluksa s mjesta lemljenja sa 95% etanola (Everclear) ili 99% izopropanola, nakon čega slijedi ispiranje destiliranom vodom. Prije upotrebe potpuno osušite ploču.

6. to je to. Montaža je završena.

A sada za akrilnu futrolu.

Zaštitni papir se lako odlijepi ako se svaki komad namoči u vrućoj vodi minutu ili dvije. Komadi se ne moraju lijepiti zajedno. (Priključio sam dva duža bočna dijela na dno s malo akrilnog cementa). Nakon što svi jezičci na bočnim dijelovima sjednu u utore gornje i donje ploče, četiri predviđena dugačka vijka držat će sve zajedno.

Priloženi su kratki vijci i matice dimenzija 3Mx5 mm za pričvršćivanje PCB -a na donju ploču kućišta. Vijci nisu dovoljno dugi. U početku sam koristio vijke od 8 mm, ali sam onda odlučio da uopće ne pričvršćujem PCB. Čvrsto pristaje u kućište.

Odlučio sam ne uklanjati zaštitni papir s gornje ploče kućišta jer je ispisan s oznakama za potenciometre, kratkospojnike i priključnu traku (slika 4).

Slika 4. Sklopljeni komplet

Korak 3: Operacija

Koristio sam mali AC/DC adapter koji je osiguravao 12 VDC/500mA za napajanje generatora funkcija. Nemojte koristiti ništa veće od petnaest volti. Moj komplet je došao s kratkospojnikom za frekvencijski raspon postavljenim na 50 - 500Hz i kratkospojnikom valnog oblika na SIN. Druga pozicija je imala oznaku TAI, ali sumnjam da je to bio pogrešan otisak i trebao je biti TRI za trokut.

Sinusni talas

Priključite vod osciloskopa u položaj SIN/TAI na priključnoj traci i postavite kratkospojnik valnog oblika na SIN. Koristio sam raspon 50-500Hz za većinu donjih demonstracija. Ja emitujem sinusni talas sa P-P amplitudom ~ 5V i frekvencijom od 100Hz koristeći AMP (R5) i FREQ (R4). Možda ćete se morati malo poigrati s postavkama dok ne dobijete trag na osciloskopu. Podesite dva trimpota (R2 i R3), a zatim DUTY potenciometar kako biste optimizirali oblik sinusnog vala. R2 mijenja gornji vrh, a R3 donji vrh sinusnog vala. DUTY (R1) podešava lijevu i desnu pristranost valnog oblika. Prvi sinusni val koji sam generirao prikazan je na slici 5. Nije tako loše. Možete čak i izračunati srednji kvadratni napon ako ste tako skloni.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). To je 1,77 volti za sinusni val na slici 5.

Slika 5. Oblik sinusnog talasa

Provjera frekvencije (opcionalno)

Sljedeće što sam učinio je izmjerilo maksimalne i minimalne vrijednosti koje sam mogao dobiti na svakom od frekvencijskih raspona.

Rezultati su bili:

Opseg od 5 Hz do 50Hz: minimalno 1Hz, maksimalno 71Hz

Opseg od 50Hz do 500Hz: minimalno 42Hz, maksimalno 588Hz

Raspon od 500Hz do 20kHz: minimalno 227Hz, maksimalno 22,7kHz

Opseg od 20kHz do 400kHz: minimum, 31kHz, maksimum 250kHz

Minimum za opseg od 500Hz do 20kHz i maksimum za opseg od 20 do 400kHz bili su izvan štampanih vrijednosti, ali većina svega ostalog bila je na uzorku.

Triangle Wave

Postavite kratkospojnik valnog oblika na TAI (TRI) i spojite osciloskop na položaj TAI/SIN priključne trake. Generator funkcija proizvodi lijepe trokutaste valne oblike s oštrim vrhovima (slika 6).

Slika 6. Talasni oblik trougla

RAMP (Sawtooth) val

Obrnuti val rampe može se dobiti iz vala trokuta okretanjem DUTY potenciometra u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Nisam mogao dobiti normalan val rampe okretanjem potenciometra na drugu stranu. Signal se izgubio okretanjem brojčanika predaleko, pa prednja ivica vala nikada nije bila sasvim okomita, a silazni dio rampe pokazao je malu konkavnost. Nije savršena pila, ali je to što jeste (slika 7).

Slika 7. Talasni oblik rampe (Sawtooth)

Square Wave

Spojite kabel osciloskopa na srednji položaj priključnog bloka s oznakom SQU za izlaz kvadratnog vala (slika 8). Činilo se da potenciometri AMP (R5) i OFFSET (R6) nemaju utjecaja na kvadratni val. Napon proizvedenog valnog oblika bio je oko ulaznog napona (12 volti). Trebao sam potpuno ukloniti kratkospojnik talasnog oblika da vidim da li je to poboljšalo stvari, ali ta mi je pomisao upravo pala na pamet.

Slika 8. Kvadratni valni oblik

Krug duznosti

Radni ciklus kvadratnog vala može se promijeniti pomoću DUTY potenciometra (R1), Okrenite točkić u smjeru suprotnom od kazaljke na satu za skraćivanje i u smjeru kazaljke na satu kako biste produžili radni ciklus. Postoji manji problem sa DUTY. Promjenom radnog ciklusa također se malo mijenja frekvencija, pa će se možda morati promijeniti nakon promjene radnog ciklusa.

Radni ciklus = postotak vremena u visokom stanju podijeljen s periodom kvadratnog vala.

Kao primjer, kvadratni val na slici 9 ima period od 10 ms i nalazi se u visokom stanju 5 ms (također u niskom stanju 5 ms).

Dakle, radni ciklus = (5 ms /10 ms) *100 = 50%. Slike 10 i 11 prikazuju radni ciklus prilagođen na 60% i 40%, respektivno.

Slika 9. Ciklus rada = 50%

Slika 10. Ciklus rada = 60%

Slika 11. Ciklus rada = 40%

Korak 4: To je sve, narode

To je otprilike to za ovaj Instructable. Ako vam se učinilo korisnim, krenite i izgradite vlastiti generator džepnih funkcija. Možete se dobro zabaviti za 8 ili 9 USD. Jednostavno odjavljivanje kola.

Korak 5: ILC8038 Funkcionalni generator materijala (BOM)

Otpornici

R1 Potenciometar 5kΩ DUŽNOST

R2 trimpot 100kΩ

R3 trimpot 100kΩ

R4 Potenciometar 5kΩ FREQ

R5 Potenciometar 50kΩ AMP

R6 Potenciometar 5kΩ OFFSET

R7 otpornik 1 kΩ

R8 otpornik 1 kΩ

R9 otpornik 10 kΩ

R10 otpornik 10 kΩ

R11 otpornik 4,7 kΩ

R12 otpornik 30 kΩ

R13 Otpornik 10 kΩ

R14 Otpornik 4,7 kΩ

R15 Otpornik 10 kΩ

R16 Otpornik 10 kΩ

Integrisana kola

U1 ICL8038 CCPD Precizni generator valnog oblika

U2 WS 78L09 Regulator pozitivnog napona

U3 18MDSHY TL082CP JFET-Ulazno operativno pojačalo

U4 7660S CPAZ Pretvarač napona

Kondenzatori

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 Elektrolitički 100µF

C11 Elektrolitički 10µF

C12 Elektrolitički 10µF

Džek, skakači i terminal

JK1 utičnica za cijev

JP1 Blok kratkospojnika za 2 pozicije TAI (TRI), SIN

JP2 blok skakača sa 4 pozicije 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 Priključni blok sa 3 položaja GND, SQU, SIN/TAI (TRI)