Generator talasa niske cijene (0 - 20MHz): 20 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-13 06:57

SAŽETAK Ovaj projekat proizilazi iz potrebe da se dobije generator talasa sa propusnošću većom od 10 Mhz i harmoničnim izobličenjem ispod 1%, a sve to uz nisku cijenu. Ovaj dokument opisuje dizajn generatora valova sa propusnošću većom od 10 MHz, koji proizvodi: sinusne, trokutaste, pilaste ili kvadratne (pulsne) valne oblike s harmoničnim izobličenjem ispod 1%, podešavanje radnog ciklusa, modulacija frekvencije, TTL izlaz i pomak voltaža. Predstavljen je i dizajn brojača frekvencija.

Korak 1: Lista dijelova

Ovo je lista glavnih dijelova. Glavni dio, MAX 038, je dio koji se više ne proizvodi, ali se ipak može kupiti. Priložen je približan budžet.

Korak 2: PCB Made

Pripremite tiskanu ploču za serigraf. To je dvoslojna PCB ploča. Odabrani postupak je kemijski, pa prvo što moramo učiniti je serigraf rasporeda s laserskom mašinom, a nakon kemijskog procesa. Prvo započinjemo s izgledima u-j.webp

Korak 3: Napravljeno od PCB -a (Serigraph)

Serigraph. Laserska mašina će ukloniti boju na dijelovima gdje je potrebno da kiselina napadne. Parametri laserske mašine za ovaj proces su: Brzina 60. Snaga 30. Tačke rezolucije 1200, Raster raspoloženja. Moramo obaviti postupak dva puta s obje strane PCB -a, kako bismo pravilno uklonili boju.

Korak 4: Napravljeno na PCB -u (uklanjanje tragova boje)

Uklanjanje tragova boje. Nakon prethodnog procesa, još uvijek postoje tragovi boje i oni se moraju ukloniti prije procesa kiseline, ali nakon vađenja PCB -a iz laserske mašine moramo pričekati najmanje jedan sat kako bi se osušili. U tu svrhu koristimo meko otapalo poput terpentina ili zamjenske tvari. Nakon što očistimo PCB, mora izgledati kao na slici

Korak 5: Napravljeno od PCB -a (napad kiseline)

Kiselinski napad Za ovaj proces potrebna nam je kiselina i drugi proizvod kako bismo započeli reakciju i ubrzali proces. Ono što je potrebno za ovaj proces možete kupiti u elektroničkoj trgovini. Općenito, korištena kiselina je klorovodična kiselina plus voda, koja se u supermarketima prodaje kao čistiji proizvod (muriatna kiselina). Veća koncentracija brže će biti proces. Osim kiseline, potreban nam je, kao što smo već rekli, proizvod za ubrzavanje. Najbolji je natrij perborat koji se prodaje u trgovinama elektronike i u supermarketima kao proizvod za izbjeljivanje odjeće (barem u Španiji), drugi proizvod je voda s kisikom, ali mu je potrebna visoka koncentracija.

Korak 6: Izrađeno od PCB -a (uklanjanje ostatka boje)

Uklanjanje ostatka boje Nakon kiselog procesa, uklanjamo ostatak boje, koristeći jako otapalo.

Korak 7: Shema generatora talasnog oblika

Korak 8: Sklapanje generatora talasnog oblika. 1

Prvo moramo izbušiti PCB i početi lemiti komponente. Moramo obratiti pažnju na činjenicu da se radi o dvoslojnom PCB -u, pa ima vias za spajanje obje strane, a većina komponenti je lemljena s obje strane u ovom krugu. To možemo vidjeti na slikama. Postavljanje komponenti je kao na slikama. Otpornici od 100K, čip 1 (operativno pojačalo), kondenzatori povezani sa čipom 1 i potenciometar od 220K, predstavljaju podešavanje radnog ciklusa, korisno samo za nagib vala. Ovaj krug može generirati izobličenja, za to se obično prebacuje na tlo putem prekidača SW3 (tip sklopke ON-ON). Ako ovo ne koristimo, možemo ga ukloniti, sjetimo se da ga spojimo na uzemljenje.

Korak 9: Sklapanje generatora talasnog oblika. 2

Kondenzator od 1uF nije polariziran (vidi objašnjenje kola 3.2.1). Konektor za odabir raspona spojen je na okretni prekidač, u kojem je pin konektora pričvršćen na otpornik 4K7 spojen na zajednički pin (A) prekidača. Ovaj okretni prekidač je postavljen za četiri prekidača, ostavljajući jedan slobodan (odabir visoke frekvencije, 27pF). Kako je objašnjeno u objašnjenju kola, kapacitet parazita može ograničiti propusnost. U ovom dizajnu postoje parazitski kapaciteti zbog upotrebe tranzistora za komutaciju kondenzatora, pa je maksimalna dosegnuta frekvencija 10MHz, ali ako želimo prekoračiti ovu granicu potrebno je samo odspojiti kondenzator od 27pF ili koristiti manji dobijanje propusnosti preko 20MHz. Drugi konektor je za odabir talasnog oblika. Moramo postaviti okretni prekidač na 3 prekidača. Pin 5V je spojen na zajednički pin okretnog prekidača (A), a A0 i A1 na pinove 1 i 2, ostavljajući pin 3 slobodnim. MAX038 je komponenta koja nije navedena na listi, ali je moguće kupiti. Ne preporučuje se kupovina u Kini jer iako je jeftinija, ne radi.

Korak 10: Sklapanje generatora talasnog oblika. 3

BNC konektor je za TTL izlaz. Mostovi p1 i p2 zamjenjuju otpornike od 47 ohma, jer BNC konektor ima implementiranu ovu impedanciju. Pozitivni pin elektrolitskog kondenzatora povezan je u kvadratni otisak. Postavljeni su prema slici. Potenciometar od 1K služi za kontrolu izlaznog nivoa valnog oblika. Plavi potenciometar od 4k7 kontrolira pojačanje kako bi odabrao maksimalni izlazni nivo.

Korak 11: Sklapanje generatora talasnog oblika. 4

Prekidač SW5 mijenja napon pomaka na nulu. Potenciometar 4K7 služi za promjenu pomaka napona. Most p3 i rupa koja se nalazi iznad te operativno pojačalo rade poput sljedbenika kola, kako bi poslali signal na frekvencijski brojač.

Korak 12: Sklapanje generatora talasnog oblika. 5

Na ovoj slici možemo vidjeti ispravan položaj operativnih pojačala.

Korak 13: Shema napajanja

Korak 14: Sklapanje izvora napajanja 1

Tlocrti imaju dimenzije: 63, 4 mm X 7, 9 mm.

Korak 15: Sklapanje izvora napajanja 2

Komponente su postavljene kao što vidimo na slici.

Korak 16: Sklapanje izvora napajanja 3

Neoznačene žice opskrbljuju napon diode diodama kako bi se znalo kada je generator uključen.

Korak 17: Strukturna kutija

Konstrukcija je izrađena od komada drveta od šperploče od 5 mm. Dizajn je napravljen sa programom Rhinoceros Zoe Carbajo. Radi se o laserskoj mašini. U dizajn je potrebno dodati tolerancije, kako bi se različiti dijelovi savršeno spojili. Zavisit će od materijala. Na njega je pričvršćen komad ljepljivog aluminijskog papira (koji se obično koristi u vodovodu) kako bi se spojio na uzemljenje, metalne dijelove potenciometara i prekidače. Ovo uzemljenje je spojeno sa aluminijumskim papirom preko FM ulaznog BNC konektora.

Korak 18: Sklapanje PCB -a i strukturne kutije 1

Na njega je pričvršćen komad ljepljivog aluminijskog papira (koji se obično koristi u vodovodu) kako bi se spojio na masu, metalne dijelove potenciometara i prekidače. Ovo uzemljenje je spojeno sa aluminijumskim papirom preko FM ulaznog BNC konektora.

Korak 19: Sklapanje PCB -a i kutije za strukturu 2

U nastavku možemo vidjeti mjesto transformatora, konektor za dovodnu žicu i prekidač. Ove dvije posljednje komponente su nabavljene iz napajanja računara. Dva pina 0V sa sekundara transformatora moraju biti spojena, jer naše napajanje zahtijeva srednju tačku napajanja. Oni se spajaju na masu (srednji pin konektora) Uzemljenje ožičenja mora biti spojeno i na uzemljenje napajanja

Korak 20: Talasni oblik završen i radi

Četvrta nagrada na takmičenju Build My Lab