Generator de forme de undă low cost (0 - 20 MHz): 20 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

REZUMAT Acest proiect vine din necesitatea obținerii unui generator de unde cu o lățime de bandă de peste 10 Mhz și o distorsiune armonică sub 1%, toate acestea cu un preț redus. Acest document descrie proiectarea unui generator de unde cu o lățime de bandă de peste 10MHz, care produce: forme de undă sinusoidală, triunghiulară, din dinte de ferăstrău sau pătrate (puls) cu o distorsiune armonică sub 1%, reglarea ciclului de funcționare, modularea frecvenței, ieșire și offset TTL Voltaj. De asemenea, este prezentat designul unui contor de frecvență.

Pasul 1: Lista pieselor

Aceasta este lista principalelor piese. Partea principală, MAX 038 este o piesă întreruptă, dar totuși poate fi cumpărată. Se atașează un buget aproximativ.

Pasul 2: PCB fabricat

Pregătiți PCB-ul pentru serigraf. Este PCB cu dublă față. Procesul ales este unul chimic, așa că primul lucru pe care trebuie să-l facem este serigrafia aspectului cu o mașină laser și după procesul chimic. În primul rând, începem cu aspectele în format JPG, deoarece este un PCB cu față dublă, va trebui să întoarcem PCB-ul pentru a face serigrafia de ambele părți, deoarece vom folosi o mașină laser. din acest motiv, PCB trebuie să aibă exact aceeași dimensiune decât aspectul sau cel puțin una dintre dimensiuni (în funcție de direcția în care întoarcem PCB-ul). După tăierea PCB-ului cu măsurătorile exacte (este, de asemenea, posibil să reglați aspectul la PCB), PCB-ul este vopsit cu vopsea acrilică neagră. (trebuie vopsit cu cel puțin o zi înainte) PCB-ul trebuie așezat în colțul din stânga sus, (punctul 0, 0 al mașinii trebuie să fie exact în acest moment) deoarece atunci când întoarcem PCB-ul, acesta trebuie să fie exact în același loc pentru a face ca găurile să coincidă. Dimensiunile de dispunere sunt: 207, 5mm X 52 mm.

Pasul 3: PCB fabricat (Serigraf)

Serigraf. Mașina cu laser va elimina vopseaua din părțile în care este necesar ca acidul să atace. Parametrii mașinii laser pentru acest proces sunt: Viteza 60. Putere 30. Puncte de rezoluție 1200, dispoziție Raster. Trebuie să facem procesul de două ori pe ambele părți ale PCB-ului, pentru a îndepărta corect vopseaua.

Pasul 4: PCB fabricat (îndepărtarea urmelor de vopsea)

Eliminarea urmelor de vopsea. După procesul anterior, există încă urme de vopsea și acestea trebuie îndepărtate înainte de procesul acid, dar după scoaterea PCB-ului din mașina laser trebuie să așteptăm cel puțin o oră pentru a ne usca. În acest scop, utilizăm un solvent moale, cum ar fi terebentină sau o substanță de substituție. Odată ce am curățat PCB-ul, acesta trebuie să apară ca cel din imagine

Pasul 5: PCB fabricat (acid acid)

Atacul acidului Pentru acest proces avem nevoie de acid și de un alt produs pentru a începe reacția și a face procesul mai repede. Necesarul pentru acest proces poate fi cumpărat într-un magazin electronic. În general, acidul utilizat este acidul clorhidric plus apă, vândut în supermarketuri ca un produs mai curat (acid muriatic). Concentrația mai mare va fi procesul. În afară de acid, avem nevoie, așa cum am spus mai înainte, de un produs accelerator. Cel mai bun este perboratul de sodiu vândut în magazinele de electronice și în supermarketuri ca un produs pentru albirea hainelor (cel puțin în Spania), un alt produs este apa cu oxigen, dar are nevoie de un nivel ridicat de concentrare.

Pasul 6: PCB fabricat (se îndepărtează vopseaua)

Îndepărtarea vopselei de repaus După procesul acid eliminăm restul de vopsea, folosind un solvent puternic.

Pasul 7: Schema generatorului de forme de undă

Pasul 8: Asamblarea generatorului de forme de undă. 1

În primul rând trebuie să forăm PCB-ul și începem să lipim componentele. Trebuie să fim atenți la faptul că este un PCB cu dublă față, deci are canale de conectare a ambelor părți, iar majoritatea componentelor sunt lipite de ambele părți în acest circuit. Putem vedea acest lucru în imagini. Amplasarea componentelor este asemănătoare imaginilor. Rezistențele de 100K, cipul 1 (amplificator operațional), condensatoarele asociate cipului 1 și potențiometrul de 220K, constituie reglarea ciclului de funcționare, util doar pentru a înclina unda. Acest circuit poate genera o anumită distorsiune, pentru aceasta este de obicei comutat la sol prin comutatorul SW3. (Tip comutator ON-ON). Dacă nu folosim acest lucru, îl putem elimina, amintindu-ne să-l conectăm la masă.

Pasul 9: Asamblarea generatorului de forme de undă. 2

Condensatorul de 1uF nu este polarizat (vezi explicația circuitului 3.2.1). Conectorul selecției de gamă este conectat la un comutator rotativ, în care pinul conectorului atașat la rezistorul 4K7 este conectat la pinul comun (A) al comutatorului. Acest comutator rotativ este setat pentru patru comutatoare, lăsând unul liber (selecție de înaltă frecvență, 27pF). După cum este comentat în explicația circuitului, capacitatea parazitului poate limita lățimea de bandă. În acest design există capacități de paraziți datorită utilizării tranzistoarelor la comutarea condensatoarelor, deci frecvența maximă atinsă este de 10MHz, dar dacă dorim să depășim această limită, este doar necesar să deconectăm condensatorul de 27pF sau să folosiți unul mai mic obținând o lățime de bandă de peste 20MHz. Celălalt conector este să tastați selecția formei de undă. Trebuie să setăm comutatorul rotativ la 3 comutări Pinul de 5V este conectat la pinul comun al comutatorului rotativ (A) și A0 și A1 la pinii 1 și 2, lăsând pinul 3 liber. MAX038 este o componentă nelistată, dar este posibil să o cumpărați. Nu este recomandat să îl cumpărați în China deoarece, deși este mai ieftin, nu funcționează.

Pasul 10: Asamblarea generatorului de forme de undă. 3

Conectorul BNC este pentru ieșirea TTL. Puntile p1 și p2 înlocuiesc rezistențele de 47 ohmi, deoarece conectorul BNC are această impedanță implementată. Pinul pozitiv al condensatorului electrolitic este conectat în amprenta pătrată. Sunt așezate conform imaginii. Potențiometrul de 1K este pentru controlul nivelului de ieșire al formei de undă. Potențiometrul albastru de 4k7 controlează câștigul, pentru a alege nivelul maxim de ieșire.

Pasul 11: Asamblarea generatorului de formă de undă. 4

Comutatorul SW5 comută tensiunea offset la zero. Potențiometrul 4K7 este utilizat pentru a schimba tensiunea de offset. Puntea p3 și orificiul de deasupra și un amplificator operațional funcționează ca un adept al circuitului, pentru a trimite semnalul la contorul de frecvență.

Pasul 12: Asamblarea generatorului de formă de undă. 5

În această imagine putem vedea amplasarea corectă a amplificatoarelor operaționale.

Pasul 13: Schema de alimentare

Pasul 14: Asamblarea sursei de alimentare 1

Aspectul are dimensiunile: 63, 4 mm X 7, 9 mm.

Pasul 15: Asamblarea sursei de alimentare 2

Componentele sunt așezate așa cum putem vedea în imagine.

Pasul 16: Asamblarea sursei de alimentare 3

Sârmele nemarcate alimentează tensiunea unui led cu diodă, pentru a ști când este pornit generatorul.

Pasul 17: Caseta de structură

Structura este realizată din lemn de placaj de 5 mm. Designul a fost realizat cu programul Rhinoceros de Zoe Carbajo. Este mede cu un aparat cu laser. Este necesar să adăugați toleranțe în proiectare, pentru a face ca diferitele părți să se unească perfect. Va depinde de material. S-a atașat o bucată de hârtie adezivă din aluminiu (utilizată de obicei în instalații sanitare) pentru a se conecta la sol, părțile metalice ale potențiometrelor și comutatoarele. Pământul este legat de hârtia din aluminiu prin conectorul BNC de intrare FM.

Pasul 18: Asamblarea cutiei PCB și a structurii 1

S-a atașat o bucată de hârtie adezivă din aluminiu (utilizată de obicei în instalații sanitare) pentru a se conecta la sol, părțile metalice ale potențiometrelor și comutatoarele. Pământul este legat de hârtia din aluminiu prin conectorul BNC de intrare FM.

Pasul 19: Asamblarea plăcii PCB și a structurii 2

În cele ce urmează putem vedea locul transformatorului, un conector pentru firul de alimentare și un comutator. Aceste două ultime componente au fost obținute dintr-o sursă de alimentare a unui computer. Cei doi pini de 0V de la secundarul transformatorului trebuie să fie uniți, deoarece alimentarea noastră necesită un punct de alimentare central. Acestea merg conectate la pământ (pinul central al conectorului) Pământul alimentării cu fir trebuie să fie conectat și la pământul sursei de alimentare.

Pasul 20: forma de undă este terminată și funcționează

Premiul al patrulea la concursul Build My Lab