Upoznavanje s "profesionalnim kompletom za izradu generatora funkcija ILC8038": 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Bavio sam se nekim novim elektroničkim projektima kad sam naišao na slatki mali komplet generatora funkcija. Naplaćuje se kao „Profesionalni komplet za generiranje funkcija sinusnog trokuta kvadratnog vala s profesionalnim ILC8038“, a dostupan je od brojnih dobavljača na eBayu za 8 do 9 dolara (slika 1).

Slika 1. Generator malih funkcija

Izgrađen je od čipa generatora valnog oblika Intersil ILC8038 kako naziv implicira. 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 tjedana odgode prije nego što sam ga dobio, ali stigao je u naznačenom roku.

Komplet je stigao netaknut i kompletan. Sve su komponente izgledale originalno, a kućište od PCB -a i akrila dobro su izrađene. Zatim sam došao do uputa - VELIKI GREŠAK. Upute, kakve su bile, izgledale su kao da su prepisane i smanjene da stanu na komad papira dimenzija 5,75 x 8”, što je mnoge retke učinilo nerazumljivim (plus činjenica da su napisane na golubovskom engleskom). Ista tri odjeljka (odjeljci 3, 4 i 5) tiskana 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 -u.

Napisao sam ovaj Instructable za svakoga tko ima slične probleme ili druge probleme ili tko razmišlja o izgradnji ovog finog kompleta. Upute korak po korak uključene su ne samo za montažu, već i za upotrebu generatora funkcija ILC8038.

Pribor

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 mogu se intuitivno postaviti gledajući dijagrame na PCB -u (slika 2).

Slika 2. Tiskana ploča

Utikač cijevi (JK1), priključna traka s 3 položaja (JP3), IC utičnice, kratkospojne letvice (JP1 i JP2), IC U1 i U2, trimpoti (R2 i R3) i elektrolitički kondenzatori mogu se sa sigurnošću postaviti, ali otpornici, keramički kondenzatori, IC -ovi U3 i U4 i potenciometri (jedan ima drugačiju vrijednost od druga 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 dobre upute na internetu, ali sam pronašao sliku kineske sheme. Srećom, elektronički su simboli 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 nacrt materijala (BOM), usklađujući komponente PCB -a s 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, također sam dao 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. Lemite sve inertne komponente (IC utičnice, utičnice, kratkospojnici i terminali). Provjerite je li zarez na kraju svake IC utičnice poravnat s 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 ostala 3 IC -a u odgovarajuće utičnice, ispravno poravnavajući zareze.

5. (Opcijski korak) Uklonite sav višak kolofonijskog fluksa s mjesta lemljenja s 95% etanolom (Everclear) ili 99% izopropanola, nakon čega slijedi ispiranje destiliranom vodom. Prije uporabe obavezno potpuno osušite ploču.

6. To je to. Montaža je završena.

Sada za akrilnu futrolu.

Zaštitni papir lako se ljušti ako se svaki komad namoči u vrućoj vodi minutu ili dvije. Komadi se ne moraju lijepiti. (Dva duža bočna dijela pričvrstila sam 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.

Kratki vijci i matice 3Mx5 mm služe za pričvršćivanje tiskane ploče na donju ploču kućišta. Vijci nisu dovoljno dugi. U početku sam koristio vijke od 8 mm, ali sam tada odlučio uopće ne pričvrstiti 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 frekvencijskog raspona postavljenim na 50 - 500Hz i kratkospojnikom valnog oblika na SIN. Druga pozicija je imala oznaku TAI, ali sumnjam da je to pogrešan otisak i trebao je biti TRI za trokut.

Sinusni val

Priključite kabel 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 emitiram sinusni val s 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. Namjestite 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. Sinusni val

Provjera frekvencije (izborno)

Sljedeće što sam učinio bilo je izmjeriti maksimalne i minimalne vrijednosti koje sam mogao dobiti u svakom od frekvencijskih raspona.

Rezultati su bili:

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

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

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

Raspon od 20kHz do 400kHz: minimalno, 31kHz, maksimalno 250kHz

Minimum za raspon od 500Hz do 20kHz, a maksimum za raspon od 20 do 400kHz bio je izvan tiskanih vrijednosti, ali većina svega ostalog bila je na mjestu.

Trokutni val

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. Trokutasti valni oblik

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 kotačića predaleko, pa prednji rub vala nikada nije bio sasvim okomit, a silazni dio rampe pokazivao je malo udubljenja. Nije savršena pila, ali je takva kakva jest (slika 7).

Slika 7. Oblik vala rampe (pilastog zuba)

Kvadratni val

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 valnog oblika da vidim je li to poboljšalo stvari, ali ta mi je pomisao upravo pala na pamet.

Slika 8. Kvadratni valni oblik

Radnog ciklusa

Radni ciklus kvadratnog vala može se promijeniti pomoću DUTY potenciometra (R1), Okrećite kotačić u smjeru suprotnom od kazaljke na satu za skraćivanje, a u smjeru kazaljke na satu za produljenje radnog ciklusa. Postoji manji problem s dužnošću. 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 razdobljem 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% odnosno 40%.

Slika 9. Ciklus rada = 50%

Slika 10. Ciklus rada = 60%

Slika 11. Ciklus rada = 40%

Korak 4: To je sve, ljudi

To je otprilike to za ovaj Instructable. Ako vam je to bilo korisno, idite naprijed i napravite vlastiti generator džepnih funkcija. Možete se dobro zabaviti za 8 ili 9 USD. Odjava jednostavnog kruga.

Korak 5: ILC8038 Komplet materijala za generiranje funkcija (BOM)

Otpornici

R1 Potenciometar 5kΩ DUŽNOST

R2 trimpot 100 kΩ

R3 trimpot 100 kΩ

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

Integrirani krugovi

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

Jack, skakači i terminal

Utikač za bačvu JK1

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

JP2 blok skakača s 4 položaja 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 priključni blok s 3 položaja GND, SQU, SIN/TAI (TRI)