Bli kjent med "Professional ILC8038 Function Generator DIY Kit": 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Jeg var på vei til noen nye elektronikkprosjekter da jeg kom over et søtt lite funksjonsgeneratorsett. Det er fakturert som "Professional ILC8038 Function Generator Sine Triangle Square Wave DIY Kit" og er tilgjengelig fra en rekke leverandører på eBay for 8 til 9 dollar (figur 1).

Figur 1. Den lille funksjonsgeneratoren

Den er bygget rundt Intersil ILC8038 bølgeformgeneratorbrikke som navnet tilsier. Det er en nyere iterasjon av et funksjonsgeneratorsett som har vært tilgjengelig fra eBay eller Amazon en stund. Det så interessant nok ut at jeg bestilte en. Første nummer - settet sendes fra Kina, så det var vanlig flere ukers forsinkelse før jeg fikk det, men det kom i angitt tidsramme.

Settet kom intakt og komplett. Komponentene så alle ekte ut, og kretskortet og akrylhuset var godt laget. Så kom jeg til instruksjonene - BIG FAIL. Instruksjonene, slik de var, så ut som om de ble kopiert og redusert til å passe på et papir på 5,75 x 8”, noe som gjorde mange av linjene uforståelige (pluss det faktum at de var skrevet på dueengelsk). De samme tre seksjonene (seksjon 3, 4 og 5) ble trykt på både forsiden og baksiden av "instruksjonsarket", ingen seksjon 1 eller 2. Dette var uheldig, fordi det ikke var noe som viste hvilken komponentverdi som passet inn i hvilke hull på kretskortet.

Jeg har skrevet denne instruksen for alle med lignende problemer eller andre problemer, eller som vurderer å bygge dette fine lille settet. Trinn-for-trinn-instruksjoner er inkludert ikke bare for montering, men også for bruk av ILC8038-funksjonsgeneratoren.

Rekvisita

Ett eller flere "Profesjonelle ILC8038 funksjonsgenerator DIY -sett"

Et oscilloskop.

Et loddejern og det vanlige sortimentet av små elektronikkverktøy (pinsett, skrutrekkere, etc.).

Trinn 1: Hvordan sette det sammen?

Mange av komponentene kan plasseres intuitivt ved å se på diagrammene på kretskortet (figur 2).

Figur 2. kretskort

Tønnekontakten (JK1), treposisjonens klemmeliste (JP3), IC -stikkontakter, jumperlister (JP1 og JP2), ICs U1 og U2, trimpots (R2 og R3) og de elektrolytiske kondensatorene kan plasseres med sikkerhet, men motstander, keramiske kondensatorer, ICer U3 og U4 og potensiometre (den ene har en annen verdi enn de andre 3) kommer til å presentere et problem. Hvis du har et skarpt øye, kan du kanskje lese betegnelsene til IC -er og fargekodene til motstandene i figur 1. Det vi virkelig trenger er bedre instruksjoner eller en god skjematisk. Jeg kunne ikke finne noen gode instruksjoner på internett, men jeg fant et bilde av en kinesisk skjema. Heldigvis er elektroniske symboler stort sett universelle og komponentverdier var på engelsk (figur 3). ICs U2 og U4 manglet, men jeg kunne stort sett fylle ut hullene. Jeg lagde en materialliste (BOM), som matchet PCB -komponenter med de riktige verdiene, som er alt du virkelig trenger for å sette sammen settet. Styklisten er inkludert på slutten av denne instruksjonsboken.

I tillegg til skjemaet og materialelisten har jeg også gitt trinnvise instruksjoner om montering og drift av denne kule lille funksjonsgeneratoren, så la oss komme til det.

Figur 3. Skjematisk

Trinn 2: Montering av sett

1. Lodd i alle de inerte komponentene (IC -kontakter, kontakter, hoppere og terminaler). Sørg for at hakket på enden av hver IC -kontakt stemmer overens med hakket i PCB -diagrammet.

2. Lodd motstandene, trimpotene og potensiometrene. Vær forsiktig med å få 50kΩ potensiometeret i R5 -posisjon (AMP). De andre potensiometrene er alle 5kΩ.

3. Lodd kondensatorene. Den negative ledningen til hver elektrolytikk går gjennom hullet i den skyggelagte eller klekkede siden av PCB -diagrammet.

4. Lodd i IC U2 (WS78L09) og fest de andre 3 IC -ene i de passende kontaktene, slik at hakkene er riktig innrettet.

5. (Valgfritt trinn) Fjern eventuell overflødig kolofoniumflux fra loddepunktene med 95% etanol (Everclear) eller 99% isopropanol etterfulgt av en destillert vannskylling umiddelbart. Sørg for å tørke brettet HELT før bruk.

6. Det er det. Monteringen er ferdig.

Nå til akrylvesken.

Beskyttelsespapiret skreller lett av hvis hvert stykke blir dynket i varmt vann i et minutt eller to. Brikkene trenger ikke limes sammen. (Jeg festet de to lengre sidestykkene til bunnen med litt akrylsement). Når alle tappene på sidestykkene er plassert i sporene på topp- og bunnplatene, holder de fire lange skruene som følger med alt sammen.

De korte 3Mx5mm skruene og mutrene følger med for å feste kretskortet til bunnplaten på saken. Skruene er ikke lange nok. Jeg brukte 8 mm skruer i utgangspunktet, men bestemte meg for å ikke feste PCB i det hele tatt. Den sitter godt i saken.

Jeg valgte ikke å fjerne beskyttelsespapiret fra topplaten på saken siden det var trykt med etiketter for potensiometrene, hopperne og terminallisten (figur 4).

Figur 4. Montert sett

Trinn 3: Drift

Jeg brukte en liten AC/DC -adapter som ga 12 VDC/500mA for å drive funksjonsgeneratoren. Ikke bruk noe høyere enn femten volt. Kittet mitt fulgte med frekvensområdet jumper satt til 50 - 500Hz og waveform jumper satt til SIN. Den andre stillingen var merket TAI, men jeg mistenker at dette var et trykkfeil og burde vært TRI for trekant.

Sinusbølge

Plugg oscilloskopledningen inn i SIN/TAI -posisjonen på rekkeklemmen og sett bølgeformhopperen til SIN. Jeg brukte 50-500Hz-området for de fleste demonstrasjonene nedenfor. Jeg sender ut en sinusbølge med P-P amplitude på ~ 5V og frekvens på 100Hz ved bruk av AMP (R5) og FREQ (R4). Du må kanskje leke litt med innstillingene til du får et spor på oscilloskopet. Juster de to trimpotene (R2 og R3) og deretter DUTY -potensiometeret for å optimalisere formen på sinusbølgen. R2 modifiserer den øverste toppen og R3 modifiserer den nederste toppen av sinusbølgen. DUTY (R1) justerer venstre og høyre forspenning av bølgeformen. Den første sinusbølgen jeg genererte er vist i figur 5. Ikke så ille. Du kan til og med beregne rotens gjennomsnittlige firkantspenning hvis du er så tilbøyelig.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Det er 1,77 volt for sinusbølgen i figur 5.

Figur 5. Sinebølgeform

Frekvenssjekk (valgfritt)

Det neste jeg gjorde var å måle maksimums- og minimumsverdiene jeg kunne få ved hvert av frekvensområdene.

Resultatene var:

5 Hz til 50 Hz område: minimum 1 Hz, maksimum 71 Hz

50Hz til 500Hz -område: minimum 42Hz, maksimum 588Hz

500 Hz til 20 kHz område: minimum 227 Hz, maksimum 22,7 kHz

20 kHz til 400 kHz område: minimum, 31 kHz, maksimum 250 kHz

Minimum for 500Hz til 20kHz -området og maksimum for 20- til 400kHz -området var utenfor de trykte verdiene, men det meste annet var i ballparken.

Triangle Wave

Sett bølgeformhopperen til TAI (TRI) og koble oscilloskopet til TAI/SIN -posisjonen på klemmelisten. Funksjonsgeneratoren produserer flotte trekantbølgeformer med skarpe topper (figur 6).

Figur 6. Triangle Waveform

RAMP (Sagtann) bølge

En omvendt rampebølge kan oppnås fra en trekantbølge ved å dreie DUTY -potensiometeret mot klokken. Jeg klarte ikke å få en normal rampebølge ved å dreie potensiometeret den andre veien. Signalet gikk tapt ved å dreie skiven for langt, så forkant av bølgen var aldri helt vinkelrett, og den synkende delen av rampen viste litt konkavitet. Ikke en perfekt sagtann, men det er hva det er (figur 7).

Figur 7. Ramp (sagetann) bølgeform

Square Wave

Koble oscilloskopledningen til midtposisjonen på rekkeklemmen merket SQU for å sende ut en firkantbølge (figur 8). AMP (R5) og OFFSET (R6) potensiometre syntes ikke å ha noen effekt på firkantbølgen. Spenningen til den produserte bølgeformen var omtrent inngangsspenningen (12 volt). Jeg burde ha fjernet bølgeformhopperen helt for å se om det forbedret ting, men den tanken kom akkurat nå til meg.

Figur 8. Firkantet bølgeform

Driftssyklus

Driftssyklusen til firkantbølgen kan endres med DUTY -potensiometeret (R1). Vri hjulet mot klokken for å forkorte og med klokken for å forlenge driftssyklusen. Det er et mindre problem med DUTY. Hvis du endrer driftssyklusen, endres også frekvensen litt, så den må kanskje justeres igjen etter at syklusen er endret.

Driftssyklus = prosent av tiden i høy tilstand dividert med perioden for kvadratbølgen.

Som et eksempel har firkantbølgen i figur 9 en periode på 10 ms og er i høy tilstand i 5 ms (også i lav tilstand i 5 ms).

Så, driftssyklus = (5msec /10msec) *100 = 50%. Figurene 10 og 11 viser driftssyklusen justert til henholdsvis 60% og 40%.

Figur 9. Driftssyklus = 50%

Figur 10. Driftssyklus = 60%

Figur 11. Driftssyklus = 40%

Trinn 4: Det er alt, folkens

Det er omtrent det for denne Instructable. Hvis du synes det var nyttig, kan du gå videre og bygge din egen lommefunksjonsgenerator. Du kan ha mye moro for 8 eller 9 USD. Enkel krets signering av.

Trinn 5: ILC8038 Function Generator of Materials (BOM)

Motstander

R1 potensiometer 5kΩ PLIKT

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

R4 Potensiometer 5kΩ FREKV

R5 Potensiometer 50kΩ AMP

R6 Potensiometer 5kΩ OFFSET

R7 Motstand 1kΩ

R8 Motstand 1kΩ

R9 Motstand 10kΩ

R10 Motstand 10kΩ

R11 Motstand 4.7kΩ

R12 Motstand 30kΩ

R13 Motstand 10kΩ

R14 Motstand 4,7kΩ

R15 Motstand 10kΩ

R16 Motstand 10kΩ

Integrerte kretser

U1 ICL8038 CCPD Precision Waveform Generator

U2 WS 78L09 Positiv spenningsregulator

U3 18MDSHY TL082CP JFET-inngangs operasjonsforsterker

U4 7660S CPAZ spenningsomformer

Kondensatorer

C1 Keramikk 100nF

C2 Keramikk 100nF

C3 Keramikk 100pF

C4 Keramikk 2.2nF

C5 Keramikk 100nF

C6 Keramikk 1µF

C7 Keramikk 100nF

C8 Keramikk 100nF

C9 Keramikk 100nF

C10 Elektrolytisk 100µF

C11 elektrolytisk 10µF

C12 elektrolytisk 10µF

Jack, Jumpers og Terminal

JK1 fat Jack

JP1 2 -posisjons jumperblokk TAI (TRI), SIN

JP2 4-posisjons jumperblokk 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 rekkeklemme 3 posisjoner GND, SQU, SIN/TAI (TRI)