Bygg denne 5Hz til 400KHz LED Sweep Signal Generator fra sett: 8 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Bygg denne enkle feiersignalgeneratoren fra lett tilgjengelige sett.

Hvis du hadde sett på min siste instruerbare (Make Professional Looking Front Panels), hadde jeg kanskje unnlatt det jeg jobbet med den gangen, som var en signalgenerator. Jeg ville ha en signalgenerator der jeg kunne sveipe gjennom frekvenser relativt enkelt (ikke bare stille og glemme). Siden jeg ikke fant noe billig, bestemte jeg meg for å sette sammen en selv og bruke kits som grunnlag.

Hjertet i prosjektet er et signalgeneratorsett som er lett å få av Ebay, Amazon etc. Det er enkelt å bygge og tilpasses. Det er fire frekvensområder (5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20Khz og 20KHz-400KHz), tre typer utgang (Square, Triangle og Sine).

Telleren er et annet sett og teller fra 1Hz-75MHz med automatisk rekkevidde og 4 eller 5-sifret oppløsning.

Et par notater:

1. Jeg designet ikke disse settene, bare bygde dem som en del av prosjektet. De er lett tilgjengelige via de fleste nettbutikker (Ebay etc). Når det er sagt, hvis du har problemer med deler, bygging osv., Er det ingen grunn til å kontakte meg om det. Ta kontakt med selgeren du kjøpte den av. Jeg er glad for å prøve å svare på spørsmål i forhold til hvordan jeg har brukt dem i denne spesielle bygningen.

2. Frekvensmåler -settet, mens det står at det vil telle fra 1Hz til 75MHz, fant jeg ikke det tilfellet. Jo tregere frekvensen ble, jo tregere ble den og større feilmargin. Hvis noen vet om et bedre counter kit, er jeg glad for å høre om det. Som det var, var dette den beste jeg kunne komme med som vil lese lavere frekvensverdier (Sub KHz)

Rekvisita

ICL8038 5Hz - 400KHz frekvensgeneratorsett (off ebay) ca $ 12-13

1Hz-75KHz Frequency Counter Kit (Off ebay) ca $ 12-13

LED av/på -bryter (du kan bruke den du liker)

4 Gang Push -brytere (kommer vanligvis som DPDT - dette kan være vanskelig å spore). Du kan bruke en dreiebryter hvis du ikke finner en.

1 DPDT -trykkbryter (jeg hadde singler av den matchende gjengebryteren)

4 potter (2@5KB, 1@50KB) (jeg brukte en 50KB multi-turn presisjonspotte for frekvensjustering)

3 BNC -panelmonterte kontakter

DC -panelmonteringskontakt

1x Stor knott (som passer 50 mm gryte)

Mannlige/kvinnelige PCB -avstandskontakter og -plugger (forskjellige størrelser)

Rett vinkel mannlig PCB standoff -kontakt

Messingstandoffs (forskjellige størrelser)

Instrumentetui (dyreste del av prosjektet)! ca $ 25

Blekkskriver hvitt og klart papir

Valgfri:

1 x 5,5 mm likestrømkontakt (signalgeneratorkort)

1 x 4 mm likestrømkontakt (målekort)

Fordi jeg allerede har mange ting, kostet det omtrent $ 50 (2 sett pluss etui), men det kan være høyere hvis du ikke har kontakter, stand -offs, knapper, brytere etc.

Trinn 1: Hvordan det hele deler sammen

I utgangspunktet er det bare et signalgeneratorsett med en frekvensmåler koblet til utgangen. Imidlertid har jeg lagt til noen få nyttige byttekombinasjoner.

Det er 3 BNC -kontakter:

En for hovedutgangen (som alltid er i krets, med mindre du bytter målebryteren til ekstern), en BNC for int/ext -måling ved hjelp av enten den interne måleren for en ekstern kilde og en BNC på bakpanelet som er koblet til ovenstående (Så du kan koble til enten via front- eller bakpanelet).

Int/ext -bryteren brukes til å bytte et signal til den interne måleren. Hvis den er i den interne posisjonen (in), går signalet fra generatoren til måleren og alle BNC -kontaktene. Med denne konfigurasjonen kan du koble til et eksternt måleutstyr (frekvensmåler, oscilloskop parallelt med hovedsignalet ut). Hvis bryteren er i ekstern (ut) posisjon, kobler den fra hovedutgangen, og både int/ekst & bakpanelet BNC er koblet til den interne måleren. Så du kan mate inn et eksternt signal og bruke den interne måleren til å måle det.

Signaltype -bryteren er en dreiebryter som i utgangspunktet bytter mellom Tri/Sine i de to første posisjonene. Den motsatte bryteren kobler tri/sinus -signalet til utgangen. I posisjon tre brukes ikke S1a og bytter bare mellom squ & tri/sinus -utgangene til hovedutgangen.

Trinn 2: Ikke alle teller er like

Før du går ut og bruker penger på et av disse frekvensmålerene, er de ikke like. Essensielt det du vil ha er et sett som måler lavere frekvenser. Mange av de ferdige modulene måler bare 1 MHz og over. Det er også noen sett der ute som ligner på hverandre, men koden til hovedbrikken er ikke korrekt fra den opprinnelige designen. Det er derfor jeg har valgt akkurat dette settet, ettersom det er det eneste som til og med lignet på å fungere riktig.

Fra selgers nettsted er spesifikasjonene som følger:

• 1Hz-75MHz
• Fire eller fem siffer oppløsning avhengig av frekvensen som måles (dvs. x. KHz, x.xxx MHz, xx.xx MHz)
• Oppløsning 1Hz (maks)
• Inngangsfølsomhet <20mV @1Hz-100KHz, 35mV @20MHz, 75mV @50MHz
• Inngangsspenning 7-9V (fungerer på 12V ingen bekymringer)

Bygg telleren i henhold til selgerens instruksjoner med følgende modifikasjoner:

• Bruk PCB -kontaktens standoff for enklere plugg og koble til senere
• Av/på -bryteren er valgfri, og du kan bare koble den hvis du vil eller installere den (du har bryteren der, så hvorfor ikke)!
• Monter den røde variabelhetten på undersiden av brettet (på bildet er den montert i henhold til anbefalt konstruksjon, men jeg har snudd brettet). Jeg endret posisjon, og du vil se det på senere bilder.
• Bruk en rettvinklet inline -kontakt i stedet for den rette som følger med på siden, monter LED -skjermen. På den måten kan den stikke ut i saken og ikke over hele bunnkontrollene!
• C14 blir tilsynelatende ikke brukt (jeg tror det avhenger av hvilket område med variabel hette som leveres og for å stille målernes nøyaktighet). Personlig tror jeg ikke det spiller noen rolle, ettersom variabelt hette ikke legger til mye kalibrering selv ved å legge til en liten mengde ekstra kapasitans ved C14.
• Den variable hetten som ble levert (rød 5-20pf) var søppel og måtte byttes ut. Det endte med at jeg kjøpte en blanding av forskjellige hetter (50 eller så) med forskjellige verdier, ettersom de fleste med kit ser ut til å være søppel.
• R14 leveres som en 56K motstand. Dette kan endres i henhold til forskjellige batcher av C3355. Av denne grunn monterte jeg et par pinner fra en IC -kontakt, slik at motstanden lett kan endres om nødvendig.

Når du har bygget den, sjekk funksjonaliteten mot en kjent signalgeneratorkilde.

Merknader:

Selv om dokumentasjonen sier at dette settet måler 1Hz til 75MHz, måler det i virkeligheten (som de fleste settene) at det måler bedre ved høyere frekvenser. Dette er grunnen til at jeg har lagt til eksterne BNC -kontakter for å koble til mer nøyaktig utstyr. Det har også en tendens til å vise forskjellige resultater avhengig av om signalet er sinus/trekant eller firkant. Jo saktere signalet er, desto langsommere er måletiden. Den får den i ballparken mesteparten av tiden fra omtrent 500Hz og utover. Igjen, hvis noen vet om et bedre kit, vennligst gi meg beskjed.

Trinn 3: Bygg signalgeneratoren

Fra selgerinformasjonen er spesifikasjonen som følger

• 5Hz - 400KHz arbeidsområde
• Driftssyklus 2% - 95%
• DC bias justere -7,5V til 7,5V
• Utgangs amplitude 0,1V til 11V PP @12V
• Forvrengning 1%
• Temperaturdrift 50ppm/Deg C
• Spenning +12-15V

Bygg igjen settet i henhold til selgerens instruksjoner med modifikasjoner av følgende

• Bruk PCB -avstand for lettere tilkoblinger senere. Dette er for alle potter (R1, 4, 6, 5), JP1 (Tri/Sine select), JP2 (Freq range select) og JP3 (main out)
• Når du er ferdig, kan du midlertidig koble sammen gryter og hoppere for å sjekke om brettet fungerer som forventet ved å koble det til et oscilloskop.

Trinn 4: Utform frontpanelet

Jeg vil ikke gå gjennom hele prosessen, bare det jeg gjorde annerledes enn min andre instruerbare om "Making Professional Looking Front Panels". Jeg har også inkludert frontfilen Express -designfilen, slik at du kan skrive ut den samme hvis du vil.

I utgangspunktet starter du med å spore frontpanelet og gjøre en mock på hvordan du vil at det skal se ut. Jeg har inkludert blyantversjonen jeg begynte med. Legg til dimensjoner der du kan, da det vil gjøre det mye lettere når det er på tide å legge det inn på frontpanel express. Mot slutten av denne instruksjonsboken kan jeg legge til noen iterasjoner av prosjektet hvis jeg har bilder.

Dimensjonene på frontpanelet blir bestemt av prosjektboksen du bruker. Jeg har akkurat denne fra Jaycar (det er den større instrumentboksen). Jeg begynte med den mindre jeg vanligvis bruker, men hadde problemer med å montere alt jeg ønsket på frontpanelet (med brytere, LED -teller, kontroller osv.). Så gikk med den større boksen.

Bruk programvaren til å designe frontpanelet. Deretter skriver du ut to versjoner: en svart / hvitt -versjon på normalt papir for boring (med hullsentre) og en siste fargeversjon på et hvitt etikettark.

Når du har boremalen din, fest den på panelet, merk hullene og bor hullene og utskjæringene. Når alt er gjort, fjern malen og rengjør overflaten grundig med fett- og voksfjerner eller brennevin. Bruk en klut til å fjerne eventuelle fine støvpartikler før du fortsetter å sette på etiketten på panelet.

For denne spesielle bygningen brukte jeg bare blekkskriverpapir. Hvis du ser nøye ut, kan du se litt bak papiret. I dette tilfellet foreslår jeg enten å kjøpe ikke-gjennomsiktig etikettlager, eller bruk en halvdel av det ubrukte arket først, og legg deretter det trykte panelarket over det. For å avslutte, legg et ark med klar blekkskriverfilm for å beskytte det hele. Du kan la det henge litt, kutte hjørnene på 45 grader og vikle det rundt baksiden av panelet også.

For å fullføre, kutt ut alle hullene med en skarp kniv.

Trinn 5: Start montering og montering av maskinvare

Skru alle gryter, BNC -kontakter, dreiebryter og strømbryter på frontpanelet.

Monter LED -tavlen. Jeg har kuttet ut et lite stykke gjennomsiktig rød perspex mellom frontpanelet og LED -kortet. Det er bare holdt på plass ved å løsne litt på avstandene mellom brettet og frontpanelet.

Sett frontpanelet på plass, merk og bor monteringshullene for gjengebryteren og enkeltbryteren. Jeg hadde allerede forhåndsbestemt høyden jeg ønsket med standoffs for gjengebryterne da jeg designet frontpanelet.

Monter også signalgeneratorbordet på plass. Jeg monterte den på den ene siden, så jeg ville ha lett tilgang til kalibrering om nødvendig.

Bor og monter også bakpanelets DC- og BNC -kontakter.

Trinn 6: Koble til alt

Lag ledningene til grytene, bryterne osv. Fra brettene ved hjelp av enten tilkoblingstråd eller båndkabel. Monter til hunkontaktender for å koble til hovedkortene. Jeg har funnet ut at det er best å brette tappen over med nåletang og legge litt loddetinn på dem slik at ledningene faller ut. Trykk dem deretter inn i de svarte kontaktene.

Start med å lodde opp grytene.

Selv om de bare er korte løp, er det fortsatt god praksis å bruke skjermet kabel for utgangskontakter. Koble den roterende signalvelgeren. Koble nå ut BNC -kontaktene til int/ext -bryteren og kortkontaktledningene.

Når det er fullført, skru opp gjengebryteren.

Koble til strømbryteren og strømkabelen til hovedkortene. Bruk små spade -kontakter for å koble til bryteren. Jeg har nettopp festet ledningene til hovedkortkontaktene, ettersom DC -kontaktene ikke hadde kommet i skrivende stund (derfor har ingenting blitt kabelbundet ennå på bildene). Jeg skal ettermontere dem når de kommer

Til slutt avslutter du med å sette alle knappene på frontpanelet.

Trinn 7: Slå den på

Fordi du burde ha sjekket hvert enkelt bord før hånden, bør alt fungere som det skal.

Kontroller at den fremre LED -måleren måler noe (det er i hvert fall et godt tegn). Velg et frekvensområde og sørg for at målingen endres. Du kan også sjekke int/ext -bryteren/inngangene ved å koble til en ekstern signalgenerator og se om den måler eksterne signaler.

Til slutt kobler du den til et oscilloskop og sørger for at du får de riktige signaltypene, og at alle kontrollene oppfører seg som de skal. Det som er bra med ledninger med kontakter er at hvis det fungerer omvendt, er det bare å snu kabelen!

Det er en kalibreringsprosedyre for signalgeneratorbordet som bør inkluderes når du kjøper settet. Du trenger et oscilloskop for å gjøre dette, men dette er et utdrag fra instruksjonene (eller der om det):

Koble et oscilloskop til den firkantede utgangen. Juster DUTY -kontrollen til 50%, og bytt deretter til sinus. Juster R2 og 3 til sinusbølgetopp for å minimere forvrengning. Når R2 og 3 er angitt, trenger de ikke å justeres igjen. Velg Tri for å sende ut en sag-tannbølge. Juster DUTY-kontrollen og konverter trekanten til sag-tann.

Forhåpentligvis fungerer alt for deg.

Alt i alt synes jeg prosjektet kom veldig godt ut. Selv om du sannsynligvis kunne kjøpe noe mer nøyaktig for betydelig mer penger, var det definitivt et morsomt bygg (selv om det har sittet på benken en god stund)!

Trinn 8: Første bygg og når ting ikke går Slik planlegger du det (Blooper Reel)?

Noen ganger går bygninger ikke riktig først og ender opp med å bli bedre for det. Dette prosjektet var en av dem.

Det første bildet prøver å knuse alle kontrollene på forsiden av en mindre eske (jeg har massevis av disse boksene da de er billige og passer generelt godt til de fleste testutstyrsprosjekter). Jeg prøvde hver vei og tok meg tid til å sette det ut. Til slutt var det for hardt og forvirrende å bruke brytere og ønsket å ha en stor knapp for frekvenskontroll på forsiden. Pluss at bokstavene blir gamle og ikke klistrer godt i disse dager. Det var da jeg snublet over frontpanelprogramvare som jeg sannsynligvis vil bruke til andre prosjekter fremover.

Også ved første forsøk fant jeg ut at de nye større borene mine er altfor ville. Det endte med at jeg sprakk kanten da jeg boret et av BNC -hullene da det grep. Fra da av brukte jeg bare opptil 8 mm bit og brukte en reamer for å få de endelige større hullstørrelsene.

Det andre bildet hadde jeg nesten helt rett til jeg begynte å montere og skjønte at det ville være bedre å bytte alle signaltypene i stedet for å ha to separate utganger. Deretter kunne jeg montere en på baksiden for en skjult kontakt. Det rotet også litt i fronten tror jeg. Siden jeg ikke trengte et av hullene på frontpanelet nå, var det ingen svette å fjerne et av hullene ved hjelp av frontpanelprogramvaren. Det dekker lett opp enhver feil (designendring)!