Запознаване с „Професионален комплект за генератор на функции ILC8038: Направи си сам“: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Ровех се за някои нови проекти за електроника, когато попаднах на сладък комплект за генератор на функции. Той се таксува като „Професионален комплект за генериране на функции на ILC8038 Sine Triangle Square Wave DIY“и се предлага от редица доставчици в eBay за 8 до 9 долара (фигура 1).

Фигура 1. Малкият генератор на функции

Той е изграден около чипа на генератора на вълната Intersil ILC8038, както подсказва името. Това е по -нова итерация на комплект за генериране на функции, който е наличен от eBay или Amazon за известно време. Изглеждаше доста интересно, че си поръчах такъв. Първи брой - комплектът се доставя от Китай, така че имаше обичайното закъснение от няколко седмици, преди да го получа, но той пристигна в посочените срокове.

Комплектът пристигна непокътнат и пълен. Всички компоненти изглеждаха оригинални, а печатната платка и акрилният корпус бяха добре изработени. След това стигнах до инструкциите - BIG FAIL. Инструкциите, каквито бяха, изглеждаха като копирани и намалени, за да се поберат на лист хартия 5,75 x 8”, което направи много от редовете неразбираеми (плюс факта, че бяха написани на гълъб английски). Същите три раздела (раздели 3, 4 и 5) бяха отпечатани както отпред, така и отзад на листа с инструкции, без раздел 1 или 2. Това беше жалко, тъй като нямаше нищо, което да покаже коя стойност на компонента се вписва в кои дупки на печатната платка.

Написал съм тази инструкция за всеки, който има подобни проблеми или други проблеми, или който обмисля изграждането на този чудесен малък комплект. Инструкциите стъпка по стъпка са включени не само за сглобяване, но и за използване на генератора на функции ILC8038.

Консумативи

Един или повече „Професионални комплекти за генератор на функции ILC8038“Направи си сам”

Осцилоскоп.

Поялник и обичайният асортимент от малки електронни инструменти (пинсети, отвертки и др.).

Стъпка 1: Как да го сглобим?

Много от компонентите могат да бъдат интуитивно разположени, като се разгледат диаграмите на печатната платка (фигура 2).

Фигура 2. Печатна платка

Жакът за цевта (JK1), 3 -позиционната клемна лента (JP3), IC гнездата, джъмперните ленти (JP1 и JP2), IC U1 и U2, трипотите (R2 и R3) и електролитните кондензатори могат да бъдат поставени със сигурност, но резистори, керамични кондензатори, интегрални схеми U3 и U4 и потенциометри (единият има различна стойност от другите 3) ще създадат проблем. Ако имате остро око, може да прочетете обозначенията на интегралните схеми и цветовите кодове на резисторите на Фигура 1. Това, от което наистина се нуждаем, са по -добри инструкции или добра схема. Не успях да намеря добри инструкции в интернет, но намерих изображение на китайска схема. За щастие електронните символи са почти универсални, а стойностите на компонентите са на английски (фигура 3). IC2 U2 и U4 липсваха, но можех да запълня празнините. Направих сметка за материали (BOM), съчетаваща компонентите на печатни платки с техните подходящи стойности, което е всичко, от което наистина се нуждаете, за да сглобите комплекта. Спецификацията е включена в края на тази инструкция.

В допълнение към схемата и списъка с материали, аз също така предоставих стъпка по стъпка инструкции за сглобяването и работата на този хладен малък функционален генератор, така че нека да преминем към него.

Фигура 3. Схема

Стъпка 2: Сглобяване на комплекта

1. Запоявайте всички инертни компоненти (IC гнезда, жакове, джъмпери и клеми). Уверете се, че прорезът в края на всеки IC гнездо е подравнен с прореза в неговата диаграма на печатната платка.

2. Запоявайте резисторите, тримпотите и потенциометрите. Внимавайте да поставите 50kΩ потенциометъра в позиция R5 (AMP). Другите потенциометри са всички 5 kΩ.

3. Запоявайте кондензаторите. Отрицателният проводник на всеки електролит преминава през отвора в засенчената или излюпена страна на неговата диаграма на печатни платки.

4. Запояйте в IC U2 (WS78L09) и поставете останалите 3 IC в съответните им гнезда, като правилно подравните прорезите.

5. (По избор стъпка) Отстранете излишния поток от колофон от местата на спояване с 95% етанол (Everclear) или 99% изопропанол, последван незабавно от изплакване с дестилирана вода. Не забравяйте да изсушите напълно дъската преди употреба.

6. Това е всичко. Сглобяването е завършено.

Сега за акрилния калъф.

Защитната хартия се отлепва лесно, ако всяко парче се накисва в гореща вода за минута или две. Не е необходимо парчетата да се залепват. (Прикрепих двете по -дълги странични части към дъното с малко акрилен цимент). След като всички фиксатори на страничните части се настанят в процепите на горната и долната плочи, четирите предоставени дълги винта ще държат всичко заедно.

Късите 3Mx5mm винтове и гайки са предвидени за закрепване на платката към долната плоча на кутията. Винтовете не са достатъчно дълги. Първоначално използвах 8 мм винтове, но след това реших изобщо да не поставям платката. Приляга плътно в калъфа.

Избрах да не свалям защитната хартия от горната плоча на кутията, тъй като тя беше отпечатана с етикети за потенциометрите, джъмперите и клемната лента (фигура 4).

Фигура 4. Сглобен комплект

Стъпка 3: Операция

Използвах малък AC/DC адаптер, който осигуряваше 12 VDC/500mA за захранване на функционалния генератор. Не използвайте нищо по -високо от петнадесет волта. Комплектът ми идва с джъмпера за честотния обхват, настроен на 50 - 500Hz и с джъмпера на формата на вълната, зададен на SIN. Другата позиция беше маркирана TAI, но подозирам, че това е грешка и трябва да е TRI за триъгълник.

Синусоида

Включете проводника на осцилоскопа в позицията SIN/TAI на клемната лента и настройте джъмпера на формата на вълната на SIN. Използвах диапазона 50-500Hz за повечето от демонстрациите по-долу. Извеждам синусова вълна с P-P амплитуда ~ 5V и честота 100Hz, използвайки AMP (R5) и FREQ (R4). Може да се наложи да поиграете малко с настройките, докато не получите следа от осцилоскопа. Регулирайте двата трипота (R2 и R3) и след това потенциометъра DUTY, за да оптимизирате формата на синусоидата. R2 променя горния връх и R3 променя долния пик на синусоидата. DUTY (R1) регулира лявото и дясното отклонение на формата на вълната. Първата генерирана от мен синусоида е показана на фигура 5. Не е толкова лошо. Можете дори да изчислите средно квадратно напрежение, ако сте толкова наклонени.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Това е 1,77 волта за синусоидата на фигура 5.

Фигура 5. Синусоидална форма

Проверка на честотата (по избор)

Следващото нещо, което направих, беше да измеря максималните и минималните стойности, които мога да получа във всеки от честотните диапазони.

Резултатите бяха:

Обхват от 5 Hz до 50Hz: минимум 1Hz, максимум 71Hz

Обхват от 50Hz до 500Hz: минимум 42Hz, максимум 588Hz

500Hz до 20kHz диапазон: минимум 227Hz, максимум 22.7kHz

Обхват от 20kHz до 400kHz: минимум, 31kHz, максимум 250kHz

Минимумът за диапазона от 500Hz до 20kHz и максимумът за диапазона от 20 до 400kHz бяха изключени от отпечатаните стойности, но почти всичко останало беше в началото.

Триъгълна вълна

Настройте джъмпера на формата на вълната на TAI (TRI) и свържете осцилоскопа към позицията TAI/SIN на клемната лента. Генераторът на функции създава добре изглеждащи триъгълни форми на вълни с остри пикове (фигура 6).

Фигура 6. Триъгълна форма на вълната

RAMP (Sawtooth) вълна

Обратна вълна на рампа може да се получи от триъгълна вълна чрез завъртане на потенциометъра DUTY обратно на часовниковата стрелка. Не успях да получа нормална вълна на рампа, като завъртя потенциометъра в другата посока. Сигналът беше загубен чрез завъртане на циферблата твърде далеч, така че предният ръб на вълната никога не беше съвсем перпендикулярен, а низходящата част на рампата показваше малко вдлъбнатина. Не е перфектен трион, но е такъв, какъвто е (фигура 7).

Фигура 7. Рампа (трион) Форма на вълната

Квадратна вълна

Свържете проводника на осцилоскопа към средното положение на клемния блок с маркировка SQU, за да изведете квадратна вълна (фигура 8). Потенциометрите AMP (R5) и OFFSET (R6) изглежда нямаха ефект върху квадратната вълна. Напрежението на генерираната форма на вълната беше около входното напрежение (12 волта). Трябваше напълно да премахна джъмпера на формата на вълната, за да видя дали това подобрява нещата, но тази мисъл току -що ми хрумна.

Фигура 8. Квадратна форма на вълната

Работен цикъл

Работният цикъл на квадратната вълна може да бъде променен с потенциометъра DUTY (R1). Има малък проблем с DUTY. Промяната на работния цикъл също леко променя честотата, така че може да се наложи да се коригира отново след промяна на работния цикъл.

Работен цикъл = процент от времето във високо състояние, разделено на периода на квадратната вълна.

Като пример, квадратната вълна на фигура 9 има период от 10 ms и е във високо състояние за 5 ms (също в ниско състояние за 5 ms).

Така че работният цикъл = (5msec /10msec) *100 = 50%. Фигури 10 и 11 показват работния цикъл, коригиран съответно на 60% и 40%.

Фигура 9. Работен цикъл = 50%

Фигура 10. Работен цикъл = 60%

Фигура 11. Работен цикъл = 40%

Стъпка 4: Това е всичко, хора

Това е всичко за този Instructable. Ако ви се стори полезно, продължете напред и изградете свой собствен генератор на джобни функции. Можете да се забавлявате много за 8 или 9 USD. Проста схема за отписване.

Стъпка 5: ILC8038 Функционален генератор на материал (BOM)

Резистори

R1 Потенциометър 5kΩ ЗАДЪЛЖЕНИЕ

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

R4 Потенциометър 5kΩ FREQ

R5 Потенциометър 50kΩ AMP

R6 Потенциометър 5kΩ OFFSET

R7 резистор 1 kΩ

R8 резистор 1 kΩ

R9 резистор 10kΩ

R10 резистор 10kΩ

R11 резистор 4.7kΩ

R12 резистор 30kΩ

R13 резистор 10kΩ

R14 резистор 4.7kΩ

R15 резистор 10kΩ

R16 резистор 10kΩ

Интегрални схеми

U1 ICL8038 CCPD прецизен генератор на форма на вълна

U2 WS 78L09 Регулатор на положително напрежение

U3 18MDSHY TL082CP JFET-входен операционен усилвател

U4 7660S CPAZ преобразувател на напрежение

Кондензатори

C1 Керамика 100nF

C2 Керамика 100nF

C3 Керамика 100pF

C4 Керамика 2.2nF

C5 Керамика 100nF

C6 Керамика 1 μF

C7 Керамика 100nF

C8 Керамика 100nF

C9 Керамика 100nF

C10 Електролитен 100µF

C11 Електролитен 10µF

C12 Електролитен 10µF

Джак, джъмпери и терминал

JK1 Варел Жак

JP1 2 -позиционен джъмпер блок TAI (TRI), SIN

JP2 4-позиционен джъмпер блок 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 3 -позиционен клемен блок GND, SQU, SIN/TAI (TRI)