Изградете този 5Hz до 400KHz LED Sweep генератор на сигнали от комплекти: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Изградете този лесен генератор на сигнали за почистване от лесно достъпни комплекти.

Ако погледнахте последните ми инструкции (Направете професионално изглеждащи предни панели), може би щях да се изплъзна от това, върху което работех по това време, което беше генератор на сигнали. Исках генератор на сигнали, където да мога да преглеждам честотите сравнително лесно (не просто да задам и да забравя). Тъй като не можах да намеря нещо евтино, реших сам да събера едно и да използвам комплекти като основа.

Сърцето на проекта е комплект за генератор на сигнали, който е лесен за слизане от Ebay, Amazon и т.н. Той е лесен за изграждане и персонализиране. Има четири честотни диапазона (5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20Khz и 20KHz-400KHz), три вида изход (квадрат, триъгълник и синус).

Броячът е друг комплект и брои от 1Hz-75MHz с автоматичен диапазон и 4 или 5 цифрена резолюция.

Няколко бележки:

1. Не съм проектирал тези комплекти, а само ги създадох като част от проекта. Те са лесно достъпни чрез повечето онлайн магазини (Ebay и др.). Като се има предвид това, ако имате проблеми с части, сгради и т.н., няма смисъл да се свържете с мен за това. Свържете се с продавача, от който сте го купили. Щастлив съм да се опитам да отговоря на въпроси, свързани с това как съм ги използвал в тази конкретна конструкция.

2. Комплектът за измерване на честотата, въпреки че пише, че ще брои от 1Hz до 75MHz, не открих, че случаят е такъв. Колкото по -бавна е честотата, толкова по -бавна е тя и е по -голям маржът на грешката. Ако някой знае за по -добър брояч, ще се радвам да чуя за него. Както беше, това беше най -доброто, което можех да измисля, което ще чете по -ниски честотни стойности (Sub KHz)

Консумативи

ICL8038 5Hz - 400KHz комплект генератор на честота (Off ebay) около $ 12-13

Комплект за измерване на честоти от 1Hz-75KHz (Off ebay) около $ 12-13

LED превключвател за включване/изключване (можете да използвате всеки, който ви харесва)

4 превключвателя Gang Push (обикновено идват като DPDT - това може да е трудно за проследяване). Можете да използвате въртящ се ключ, ако не можете да го намерите.

1 DPDT бутон за натискане (имах сингли на съвпадащия банд превключвател)

4 саксии (2@5KB, 1@50KB) (Използвах 50KB многооборотен прецизен пот за регулиране на честотата)

3 конектора за монтаж на панел BNC

Конектор за монтиране на DC панел

1x Голямо копче (за 50 мм пот)

Съединители и щекери за разпределение на мъжки/женски печатни платки (различни размери)

Конектор за изправяне на мъжка печатна платка с прав ъгъл

Месингови стойки (различни размери)

Калъф за инструменти (най -скъпата част от проекта)! около 25 долара

Мастилено -струйна бяла и прозрачна хартия

По избор:

1 x 5.5 мм DC конектор (платка за генератор на сигнали)

1 x 4 мм DC конектор (платка за измерване)

Тъй като вече имам много от тези неща, цената беше около $ 50 (2 комплекта плюс калъф), но може да е по -висока, ако нямате конектори, стойки, копчета, превключватели и т.н.

Стъпка 1: Как всичко се съчетава заедно

По принцип това е просто комплект генератор на сигнали с честотен брояч, свързан към изхода. Аз обаче добавих няколко удобни комбинации за превключване.

Има 3 BNC конектора:

Един за главния изход (който винаги е във веригата, освен ако не превключите измервателния превключвател на външен), един BNC за int/ext измерване, използвайки или вътрешния измервателен уред за външен източник, и един BNC на задния панел, който е свързан към горното (Така че можете да се свържете или от предния, или от задния панел).

Превключвателят int/ext се използва за превключване на сигнал към вътрешния измервателен уред. Ако е във вътрешното положение (in), сигналът от генератора отива към глюкомера и всички BNC конектори. С тази конфигурация можете да свържете всяко външно измервателно устройство (брояч на честоти, осцилоскоп паралелно с изхода на главния сигнал). Ако превключвателят е в положение ext (out), той изключва главния изход и двете вътрешни/ext и BNC на задния панел са свързани към вътрешния измервателен уред. Така че можете да подавате външен сигнал и да използвате вътрешния измервателен уред за измерването му.

Превключвателят тип сигнал е въртящ се превключвател, който основно превключва между Tri/Sine в първите две позиции. Обратният превключвател свързва три/синусовия сигнал към изхода. В позиция три S1a не се използва и само превключва между изходите squ & tri/sinus към главния изход.

Стъпка 2: Не всички контра комплекти са еднакви

Преди да излезете и да похарчите пари за един от тези комплекти за брояч на честоти, те не са еднакви. Основното, което искате, е комплект, който измерва по -ниски честоти. Много от готовите модули измерват само 1MHz и повече. Има и някои комплекти, които приличат, но кодът на основния чип не е правилен от оригиналния дизайн. Ето защо избрах този конкретен комплект, тъй като той е единственият, който дори приличаше на правилна работа.

От сайта на продавачите спецификациите са следните:

• 1Hz-75MHz
• Четири или 5 цифрена разделителна способност в зависимост от измерваната честота (т.е. x. KHz, x.xxx MHz, xx.xx MHz)
• Разделителна способност 1Hz (макс.)
• Входна чувствителност <20mV @1Hz-100KHz, 35mV @20MHz, 75mV @50MHz
• Входно напрежение 7-9V (работи на 12V без притеснения)

Изградете комплекта за брояч според инструкциите на продавачите със следните модификации:

• Използвайте стойката на конектора за печатни платки за по -лесно включване и свързване по -късно
• Превключвателят за включване/изключване е по избор и можете просто да го свържете, ако желаете, или да го инсталирате (имате превключвателя там, защо не)!
• Монтирайте червената променлива капачка от долната страна на дъската (На снимката е монтирана според препоръчителната конструкция, но обърнах дъската). Промених позицията му и ще видите това на по -късните снимки.
• Използвайте правоъгълен вграден конектор вместо правия, доставен за странично монтиране на LED екрана. По този начин може да стърчи в кутията, а не навсякъде в долните ви контроли!
• C14 очевидно не се използва (мисля, че зависи от какъв диапазон на променлива капачка се доставя и да се зададе точността на измервателните уреди). Лично аз не мисля, че това е от значение, тъй като променливата капачка не добавя много калибриране дори чрез добавяне на малко количество допълнителен капацитет при C14.
• Доставената променлива капачка (червена 5-20pf) беше боклук и се нуждаеше от подмяна. В крайна сметка купих смес от различни капачки (около 50) с различни стойности, тъй като повечето снабдени с комплекти изглеждат боклук.
• R14 се доставя като 56K резистор. Това може да се промени според различните партиди на C3355. Поради тази причина монтирах няколко щифта от IC гнездо, така че резисторът може лесно да се смени, ако е необходимо.

След като го изградите, проверете функционалността спрямо известен източник на генератор на сигнал.

Бележки:

Докато в документацията се казва, че този комплект ще измерва 1Hz до 75MHz, в действителност открих (като повечето комплекти), че той измерва по -добре при по -високи честоти. Това е причината да добавя външни BNC гнезда за свързване на по -точно оборудване. Той също така има тенденция да показва различни резултати в зависимост от това дали сигналът е синус/триъгълник или квадрат. Колкото по -бавен е сигналът, толкова по -бавно е времето за измерване. Той го получава в топката през повечето време от около 500Hz нататък. Отново, ако някой знае за по -добър комплект, моля да ме уведомите.

Стъпка 3: Изградете генератора на сигнали

От информацията за продавачите, нейните спецификации са както следва

• 5Hz - 400KHz работен диапазон
• Работен цикъл 2% - 95%
• DC отклонение регулиране -7.5V до 7.5V
• Изходна амплитуда 0,1V до 11V PP @12V
• Изкривяване 1%
• Температурен отклонение 50ppm/Deg C
• Напрежение +12-15V

Отново изградете комплекта според инструкциите на продавачите с модификации на следното

• Използвайте разделителни платки за по -лесно свързване по -късно. Това е за всички потове (R1, 4, 6, 5), JP1 (избор на три/синус), JP2 (избор на честотен диапазон) и JP3 (главен изход)
• След като приключите, можете временно да свържете саксии и джъмпери, за да проверите дали платката функционира според очакванията, като я свържете към осцилоскоп.

Стъпка 4: Проектирайте предния панел

Няма да мина през целия процес, само това, което направих различно от другите ми инструктажи по „Направяне на професионално изглеждащи предни панели“. Включих и дизайнерския файл на Front Panel Express, така че можете да отпечатате един и същ, ако желаете.

По принцип започнете с проследяване на предния панел и измисляне на това как искате да изглежда. Включих моливната версия, с която започнах. Добавете размери, където можете, тъй като това ще направи много по -лесно, когато дойде време да го въведете в експресния преден панел. Към края на тази инструкция мога да добавя някои повторения на проекта, ако имам снимки.

Размерите на предния панел ще се определят от кутията на проекта, която използвате. Взех този конкретен от Jaycar (това е по -голямата кутия за инструменти). Започнах с по -малкия, който обикновено използвам, но имах проблеми с поставянето на всичко, което исках, на предния панел (с превключвателите, LED брояча, контролите и т.н.). Така отидох с по -голямата кутия.

Използвайте софтуера, за да проектирате предния панел. След това отпечатайте две версии: една черно -бяла версия върху нормална хартия за пробиване (с центрове на отвори) и една последна цветна версия върху бял лист с етикет.

След като имате своя шаблон за пробиване, залепете го върху панела, маркирайте дупките си и пробийте отворите и изрезите. След като всичко приключи, махнете шаблона и почистете добре повърхността с препарат за отстраняване на мазнини и восък или спиртни напитки. Използвайте прилепваща кърпа, за да премахнете всички фини прахови частици, преди да продължите да залепяте етикета на панела.

За тази конкретна конструкция използвах само мастилено -струйна хартия. Ако се вгледате внимателно, можете да видите малко зад хартията. В този случай бих предложил или закупуване на непрозрачен етикет, или първо използвайте половината от неизползвания лист, след което поставете отпечатания панелен лист върху него. За да завършите, поставете лист прозрачен мастилено -струен филм, за да защитите всичко. Можете да оставите малко надвисване, да изрежете ъглите на 45 градуса и да го увиете и около задната част на панела.

За да завършите, изрежете всички дупки с остър нож.

Стъпка 5: Започнете монтажа и сглобяването на хардуер

Завийте всички тенджери, BNC конектори, въртящ се ключ и превключвател на захранването към предния панел.

Монтирайте LED брояча. Изрязах малко парче прозрачен червен перспекс между предния панел и LED платката. Той просто се държи на място, като леко разхлабва стойките между дъската и предния панел.

Поставете предния панел на място, маркирайте и пробийте монтажните отвори за превключвателя на бандата и единичния превключвател. Вече бях определил височината, която исках, с разстояния за превключвателите на бандата, когато проектирах предния панел.

Монтирайте и платката на генератора на сигнали на място. Монтирах го на една страна, за да имам лесен достъп за калибриране, ако е необходимо.

Пробийте и монтирайте DC и BNC конекторите на задния панел.

Стъпка 6: Окабеляване на всичко

Направете кабелните станове за тенджерите, превключвателите и т.н. от дъските с помощта на свързващ проводник или лентов кабел. Сглобете към женските краища на конектора, за да се свържете към основните платки. Открих, че е най -добре да сгънете езичето с клещи за иглени носа и да поставите малко спойка върху тях, за да предпазите проводниците от падане. След това ги натиснете в черните съединители.

Започнете с запояване на саксиите.

Въпреки че те са само кратки, все още е добра практика да използвате екраниран кабел за изходни конектори. Свържете превключвателя за избор на въртящ се сигнал. Сега свържете изходните BNC конектори към кабелите int/ext и съединителя на платката.

След като това приключи, включете превключвателя на бандата.

Свържете превключвателя за захранване и захранващия кабел към основните платки. Използвайте малки конектори за свързване към превключвателя. Току -що прикачих проводниците към гнездата на основната платка, тъй като конекторите за постоянен ток не бяха пристигнали от момента на писане (следователно нищо още не е свързано с кабел на снимките). Ще ги дооборудвам, когато пристигнат

За да завършите, поставете всички копчета на предния панел.

Стъпка 7: Захранване

Тъй като трябваше да проверите всяка отделна дъска предварително, всичко трябва да функционира както трябва.

Проверете дали предният LED метър измерва нещо (това е поне добър знак). Изберете честотен диапазон и се уверете, че измерването се променя. Можете също така да проверите вашия int/ext превключвател/входове, като свържете външен генератор на сигнал и да видите дали той измерва външни сигнали.

И накрая, свържете го с осцилоскоп и се уверете, че получавате правилните типове сигнали и че всички контроли се държат както трябва. Голямото нещо при окабеляването с конектори е, ако работи обратно, просто завъртете кабелния конектор наоколо!

Има процедура за калибриране на платката за генератор на сигнали, която трябва да бъде включена, когато купувате комплекта. За да направите това, ще ви е необходим осцилоскоп, но това е откъс от инструкции (или там за):

Свържете осцилоскоп към квадратния изход. Настройте контрола DUTY на 50%, след това преминете към синус. Регулирайте R2 & 3 към гребена на синусоида, за да сведете до минимум изкривяванията. След като R2 и 3 са настроени, те не трябва да се нуждаят от настройка отново. За да изведете вълна на трион, изберете Tri. Настройте контрола DUTY и превърнете триъгълника в зъбен трион.

Дано всичко работи при вас.

Като цяло мисля, че проектът излезе изключително добре. Въпреки че вероятно бихте могли да си купите нещо по -точно за значително повече пари, това определено беше забавна конструкция (въпреки че седи на пейката от доста време)!

Стъпка 8: Първоначално изграждане и когато нещата не вървят както го планирате (Blooper Reel)?

Понякога компилациите не вървят правилно първо и в крайна сметка са по -добри за него. Този проект беше един от тях.

Първата снимка се опитва да манипулира всички контроли в предната част на по -малка кутия (имам купчини от тези кутии, тъй като са евтини и обикновено се вписват доста добре в повечето проекти на тестови съоръжения). Опитах по всякакъв начин и дори отделих време да го изложа. В крайна сметка беше твърде трудно и объркващо с помощта на превключватели и искането да има голямо копче за контрол на честотата отпред. Плюс това буквите остаряват и не залепват добре в наши дни. Тогава се натъкнах на софтуера на предния панел, който вероятно ще използвам за други проекти занапред.

Също при първия опит разбрах, че новите ми по -големи свредла са твърде жестоки. В крайна сметка напуках ръба, когато пробивах една от дупките на BNC, когато тя се хвана. От тогава нататък използвах само до 8 мм бит и използвах разгъвачка, за да получа окончателните по -големи размери на отворите.

Втората снимка почти ми се получи, докато не започнах да сглобявам и осъзнах, че би било по -добре да превключвам всички видове сигнали, вместо да имам два отделни изхода. След това мога да монтирам такъв на гърба за скрит конектор. Мисля, че малко претоварва предната част. Тъй като сега не се нуждаех от един от отворите на предния панел, не беше пот отстраняване на един от отворите с помощта на софтуера на предния панел. Той лесно прикрива всяка грешка (промяна в дизайна)!