Cunoașterea „Setului de bricolaj profesionist ILC8038 Generator de funcții”: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Trăiam câteva proiecte electronice noi când am dat de un kit drăguț de generator de funcții. Este facturat ca „Kit de bricolaj Professional ILC8038 Function Generator Sine Triangle Square Wave” și este disponibil de la mai mulți furnizori de pe eBay pentru 8-9 dolari (figura 1).

Figura 1. Micul generator de funcții

Este construit în jurul cipului generator de forme de undă Intersil ILC8038, după cum sugerează și numele. Este o iterație mai nouă a unui kit generator de funcții, disponibil de la eBay sau Amazon de ceva timp. Părea destul de interesant încât am comandat unul. Primul număr - trusa este expediată din China, deci a existat întârzierea obișnuită cu câteva săptămâni înainte să o primesc, dar a sosit în intervalul de timp indicat.

Trusa a ajuns intactă și completă. Toate componentele păreau autentice, iar carcasa PCB și acrilică erau bine realizate. Apoi am ajuns la instrucțiunile - BIG FAIL. Instrucțiunile, așa cum erau, păreau a fi copiate și reduse pentru a se potrivi pe o bucată de hârtie de 5,75 x 8”, ceea ce a făcut multe dintre linii de neînțeles (plus faptul că au fost scrise în engleză porumbel). Aceleași trei secțiuni (secțiunile 3, 4 și 5) au fost tipărite atât pe partea din față, cât și pe cea din spate a foii de „instrucțiuni”, fără secțiunea 1 sau 2. Acest lucru a fost regretabil, deoarece nu a existat nimic care să arate ce valoare componentă se încadrează în care găuri de pe PCB.

Am scris acest instructabil pentru oricine are probleme similare sau alte probleme sau care are în vedere construirea acestui mic kit. Instrucțiunile pas cu pas sunt incluse nu numai pentru asamblare, ci și utilizarea generatorului de funcții ILC8038.

Provizii

Unul sau mai multe "Kituri DIY profesionale ILC8038 Generator de funcții"

Un osciloscop.

Un fier de lipit și sortimentul obișnuit de instrumente electronice mici (pensete, șurubelnițe etc.).

Pasul 1: Cum să o punem împreună?

Multe dintre componente pot fi plasate intuitiv uitându-se la diagramele de pe PCB (figura 2).

Figura 2. Placă de circuit imprimat

Mufa cilindrică (JK1), banda terminală cu 3 poziții (JP3), prize IC, benzi jumper (JP1 și JP2), circuite integrate U1 și U2, trimpoturi (R2 și R3) și condensatoarele electrolitice pot fi plasate cu certitudine, dar rezistențele, condensatoarele ceramice, IC-urile U3 și U4 și potențiometrele (unul are o valoare diferită de celălalt 3) vor prezenta o problemă. Dacă aveți un ochi ascuțit, este posibil să puteți citi desemnările IC-urilor și codurile de culoare ale rezistențelor din Figura 1. Ceea ce avem cu adevărat nevoie este de instrucțiuni mai bune sau de o schemă bună. Nu am reușit să găsesc instrucțiuni bune pe internet, dar am găsit o imagine a unei scheme chinezești. Din fericire, simbolurile electronice sunt aproape universale, iar valorile componentelor erau în limba engleză (figura 3). IC-urile U2 și U4 lipseau, dar aș putea aproape să completez golurile. Am realizat o listă de materiale (BOM), potrivind componentele PCB cu valorile lor corespunzătoare, ceea ce este tot ceea ce aveți nevoie cu adevărat pentru a asambla kitul. BOM este inclus la sfârșitul acestui instructabil.

În plus față de schema și lista de materiale, am oferit și instrucțiuni pas cu pas cu privire la asamblarea și funcționarea acestui generator de funcții mici, așa că haideți să ajungem la el.

Figura 3. Schematic

Pasul 2: Asamblarea setului

1. Lipiți toate componentele inerte (prize IC, mufe, jumperi și terminale). Asigurați-vă că crestătura de la capătul fiecărei prize IC se aliniază cu crestătura din schema sa PCB.

2. Lipiți rezistențele, trimpoturile și potențiometrele. Aveți grijă să obțineți potențiometrul de 50kΩ în poziția R5 (AMP). Celelalte potențiometre sunt toate de 5kΩ.

3. Lipiți condensatorii. Cablul negativ al fiecărui electrolitic trece prin orificiul din partea umbrită sau eclozionată a diagramei sale PCB.

4. Lipiți în IC U2 (WS78L09) și fixați celelalte 3 circuite integrate în soclurile corespunzătoare, alinierea crestăturilor corect.

5. (Etapa opțională) Îndepărtați orice exces de flux de colofoniu din punctele de lipire cu 95% etanol (Everclear) sau 99% izopropanol urmat imediat de o clătire cu apă distilată. Asigurați-vă că ați uscat complet placa înainte de utilizare.

6. Asta e. Asamblarea este terminată.

Acum pentru carcasa acrilică.

Hârtia de protecție se desprinde ușor dacă fiecare bucată este înmuiată în apă fierbinte timp de un minut sau două. Piesele nu trebuie lipite între ele. (Am atașat cele două piese laterale mai lungi la fund cu puțin ciment acrilic). Odată ce toate clemele de pe piesele laterale sunt așezate în sloturile plăcilor superioare și inferioare, cele patru șuruburi lungi furnizate vor ține totul împreună.

Șuruburile și piulițele scurte de 3Mx5mm sunt prevăzute pentru a atașa PCB-ul la placa inferioară a carcasei. Șuruburile nu sunt suficient de lungi. Am folosit inițial șuruburi de 8 mm, dar apoi am decis să nu atașez deloc PCB-ul. Se potrivește perfect în carcasă.

Am ales să nu îndepărtez hârtia de protecție de pe placa superioară a carcasei, deoarece a fost tipărită cu etichete pentru potențiometre, jumperi și benzi terminale (figura 4).

Figura 4. Set asamblat

Pasul 3: Operațiune

Am folosit un mic adaptor AC / DC care furniza 12 VDC / 500mA pentru a alimenta generatorul de funcții. Nu utilizați nimic mai mare de cincisprezece volți. Kitul meu a venit cu jumperul de frecvență setat la 50 - 500Hz și jumperul de formă de undă setat la SIN. Cealaltă poziție a fost marcată TAI, dar bănuiesc că aceasta a fost o greșeală de tipărire și ar fi trebuit să fie TRI pentru triunghi.

Undă sinusoidală

Conectați cablul osciloscopului în poziția SIN / TAI a benzii de borne și setați jumperul de formă de undă la SIN. Am folosit gama 50-500Hz pentru majoritatea demonstrațiilor de mai jos. Ies o undă sinusoidală cu amplitudine P-P de ~ 5V și frecvență de 100Hz folosind AMP (R5) și FREQ (R4). Este posibil să trebuiască să te joci puțin cu setările până când obții o urmă pe osciloscop. Reglați cele două trimpoturi (R2 și R3) și apoi potențiometrul DUTY pentru a optimiza forma undei sinusoidale. R2 modifică vârful de sus și R3 modifică vârful de jos al undei sinusoidale. DUTY (R1) reglează părtinirea stângă și dreaptă a formei de undă. Prima undă sinusoidală pe care am generat-o este prezentată în figura 5. Nu prea rău. Puteți calcula chiar tensiunea pătrată medie rădăcină dacă sunteți atât de înclinați.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Este de 1,77 volți pentru unda sinusoidală din figura 5.

Figura 5. Forma de undă sinusoidală

Verificarea frecvenței (opțional)

Următorul lucru pe care l-am făcut a fost să măsoar valorile maxime și minime pe care le puteam obține la fiecare dintre intervalele de frecvență.

Rezultatele au fost:

Gama de 5 Hz la 50Hz: minim 1Hz, maxim 71Hz

Gama de 50Hz la 500Hz: minim 42Hz, maxim 588Hz

Gama de la 500Hz la 20kHz: minim 227Hz, maxim 22,7kHz

Gama de 20kHz la 400kHz: minim, 31kHz, maxim 250kHz

Minim pentru intervalul de la 500Hz la 20kHz și maxim pentru intervalul de la 20 la 400kHz au fost dezactivate de la valorile tipărite, dar majoritatea celorlalți erau în stadion.

Unghi triunghiular

Setați jumperul de formă de undă la TAI (TRI) și conectați osciloscopul la poziția TAI / SIN a benzii de conexiuni. Generatorul de funcții produce forme de undă triunghiulare frumoase cu vârfuri ascuțite (figura 6).

Figura 6. Forma de undă triunghiulară

RAMP (Sawtooth) Wave

O undă de rampă inversă poate fi obținută dintr-o undă triunghiulară prin rotirea potențiometrului DUTY în sens invers acelor de ceasornic. Nu am putut obține o undă de rampă normală rotind potențiometrul în sens invers. Semnalul s-a pierdut prin rotirea cadranului prea departe, astfel încât marginea din față a valului nu a fost niciodată destul de perpendiculară, iar partea descendentă a rampei a arătat o mică concavitate. Nu este un dinte de fierăstrău perfect, dar este ceea ce este (figura 7).

Figura 7. Forma de undă a rampei (dinte de ferăstrău)

Unda pătrată

Conectați cablul osciloscopului la poziția de mijloc a blocului de borne marcat SQU pentru a emite o undă pătrată (figura 8). Potențiometrele AMP (R5) și OFFSET (R6) nu păreau să aibă niciun efect asupra undei pătrate. Tensiunea formei de undă produse era de aproximativ tensiunea de intrare (12 volți). Ar fi trebuit să îndepărtez complet jumperul de formă de undă pentru a vedea dacă asta a îmbunătățit lucrurile, dar acel gând chiar acum mi-a venit.

Figura 8. Forma de undă pătrată

Ciclul de funcționare

Ciclul de funcționare al undei pătrate poate fi modificat cu ajutorul potențiometrului DUTY (R1), rotiți discul în sens invers acelor de ceasornic pentru a scurta și în sensul acelor de ceasornic pentru a prelungi ciclul de funcționare. Există o problemă minoră cu DUTY. Schimbarea ciclului de funcționare modifică, de asemenea, ușor frecvența, deci poate fi necesar să fie reajustată după schimbarea ciclului de funcționare.

Ciclul de funcționare = procentul de timp în starea înaltă împărțit la perioada undei pătrate.

De exemplu, unda pătrată din figura 9 are o perioadă de 10 msec și se află în starea înaltă timp de 5 msec (de asemenea, în starea joasă timp de 5 msec).

Deci, ciclul de funcționare = (5msec / 10msec) * 100 = 50%. Figurile 10 și 11 arată ciclul de funcționare ajustat la 60%, respectiv 40%.

Figura 9. Ciclul de funcționare = 50%

Figura 10. Ciclul de funcționare = 60%

Figura 11. Ciclul de funcționare = 40%

Pasul 4: Atât, oameni buni

Cam atât pentru acest instructabil. Dacă vi s-a părut util, mergeți mai departe și construiți-vă propriul generator de funcții de buzunar. Vă puteți distra mult la 8 sau 9 USD. Semnarea circuitului simplu.

Pasul 5: ILC8038 Generator de funcții Lista materialelor (BOM)

Rezistențe

R1 Potențiometru 5kΩ DUTY

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

R4 Potențiometru 5kΩ FREQ

R5 Potențiometru 50kΩ AMP

R6 Potențiometru 5kΩ OFFSET

R7 Rezistor 1kΩ

R8 Rezistor 1kΩ

R9 Rezistor 10kΩ

R10 Rezistor 10kΩ

R11 Rezistor 4.7kΩ

R12 Rezistor 30kΩ

R13 Rezistor 10kΩ

R14 Rezistor 4.7kΩ

R15 Rezistor 10kΩ

R16 Rezistor 10kΩ

Circuite integrate

U1 ICL8038 CCPD Generator de formă de undă de precizie

Regulator de tensiune pozitivă U2 WS 78L09

U3 18MDSHY TL082CP Amplificator operațional cu intrare JFET

U4 7660S CPAZ Convertor de tensiune

Condensatoare

C1 Ceramică 100nF

C2 Ceramică 100nF

C3 Ceramică 100pF

C4 Ceramic 2.2nF

C5 Ceramică 100nF

C6 Ceramic 1µF

C7 Ceramic 100nF

C8 Ceramică 100nF

C9 Ceramică 100nF

C10 Electrolitic 100µF

C11 Electrolitic 10µF

C12 Electrolitic 10µF

Jack, Jumpers și Terminal

JK1 Barrel Jack

JP1 bloc jumper 2 poziții TAI (TRI), SIN

Blocul jumperului JP2 4 poziții 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 Bloc terminal 3 poziții GND, SQU, SIN / TAI (TRI)