היכרות עם "ערכת DIY מחולל פונקציות מקצועית ILC8038": 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

הסתובבתי לכמה פרויקטים חדשים של אלקטרוניקה כשנתקלתי בערכת מחולל פונקציות קטנה וחמודה. הוא מחויב כ"ערך ה- DIY מקצועי של מחולל הפונקציות ILC8038 Sine Triangle Wave Square "והוא זמין ממספר ספקים ב- eBay תמורת 8 עד 9 דולר (איור 1).

איור 1. מחולל הפונקציות הקטנות

הוא בנוי סביב שבב מחולל צורות הגל של Intersil ILC8038 כשמו כן הוא. זהו איטרציה חדשה יותר של ערכת מחולל פונקציות שהיתה זמינה מאיביי או מאמזון במשך זמן מה. זה נראה מספיק מעניין שהזמנתי אחד. גיליון ראשון - הערכה נשלחת מסין ולכן היה עיכוב רגיל של מספר שבועות לפני שקיבלתי אותה, אך היא הגיעה במסגרת הזמן שצוין.

הערכה הגיעה שלמה ושלמה. כל הרכיבים נראו אמיתיים והמארז PCB והאקריליק עשויים היטב. ואז הגעתי להוראות - BIG FAIL. ההוראות, כמו שהן, נראו כאילו הועתקו והופחתו כך שיתאימו על פיסת נייר בגודל 5.75 על 8 אינץ ', מה שהפך הרבה מהשורות לבלתי מובנות (בנוסף לכך שהן נכתבו באנגלית יונים). אותם שלושה חלקים (חלקים 3, 4 ו -5) הודפסו בחלק הקדמי והאחורי של דף "ההוראה", ללא סעיף 1 או 2. זה היה מצער, כי לא היה מה להראות איזה ערך רכיב מתאים לאילו חורים על ה- PCB.

כתבתי את המדריך הזה לכל מי שיש לו בעיות דומות או בעיות אחרות, או ששוקל לבנות את הערכה הקטנה והמשובחת הזו. הוראות שלב אחר שלב כלולות לא רק להרכבה אלא גם לשימוש בגנרטור הפונקציות ILC8038.

אספקה

אחת או יותר "ערכות DIY מחולל פונקציות מקצועיות ILC8038"

אוסצילוסקופ.

מגהץ ומבחר הרגיל של כלי אלקטרוניקה קטנים (פינצטה, מברגים וכו ').

שלב 1: איך לחבר אותו?

ניתן למקם רבים מהרכיבים באופן אינטואיטיבי על ידי הסתכלות על התרשימים שעל הלוח (איור 2).

איור 2. לוח מעגלים מודפסים

שקע הקנה (JK1), רצועת מסוף 3 עמדות (JP3), שקעי IC, רצועות מגשר (JP1 ו- JP2), ICs U1 ו- U2, trimpots (R2 ו- R3), והקבלים האלקטרוליטיים ניתנים להציב בוודאות, אך נגדים, קבלים קרמיים, IC U3 ו- U4 ופוטנטיומטרים (לאחד יש ערך שונה מזה של 3 האחרים) עומדים להציג בעיה. אם יש לך עין חדה ייתכן שתוכל לקרוא את הייעודים של ה- IC ואת קודי הצבעים של הנגדים באיור 1. מה שאנחנו באמת צריכים זה הוראות טובות יותר או סכמטי טוב. לא הצלחתי למצוא הוראות טובות באינטרנט, אבל מצאתי תמונה של סכמטי סיני. למרבה המזל, סמלים אלקטרוניים הם די אוניברסליים וערכי המרכיבים היו באנגלית (איור 3). ICs U2 ו- U4 היו חסרים אבל אני די יכול להשלים את החסר. ערכתי שטר חומרים (BOM), התואם רכיבי PCB עם הערכים המתאימים שלהם, וזה כל מה שאתה באמת צריך כדי להרכיב את הערכה. ה- BOM נכלל בסוף מדריך זה.

בנוסף לסכימה ורשימת החומרים סיפקתי גם הוראות שלב אחר שלב על הרכבה ותפעול של מחולל הפונקציות הקטן והמגניב הזה, אז בואו נגיע לזה.

איור 3. סכמטי

שלב 2: הרכבת ערכות

1. הלחמה בכל הרכיבים האינרטיים (שקעי IC, שקעים, מגשרים וטרמינלים). וודא שהחריץ בקצה כל שקע IC מתיישר עם החריץ בתרשים ה- PCB שלו.

2. הלחמו את הנגדים, הטריפוטים והפוטנציומטרים. היזהר לקבל את פוטנציומטר 50kΩ במצב R5 (AMP). הפוטנציומטרים האחרים כולם 5kΩ.

3. הלחמה הקבלים. ההובלה השלילית של כל אלקטרוליטי עוברת דרך החור בצד המוצל או הבוקע של תרשים ה- PCB שלו.

4. הלחמה ב- IC U2 (WS78L09) והצמידי את שלושת המעגלים האחרים לשקעים המתאימים להם, תוך יישור החריצים כראוי.

5. (שלב אופציונלי) הסר כל שטף עודף של כוסית מנקודות ההלחמה עם 95% אתנול (Everclear) או 99% isopropanol ואחריו מיד שטיפת מים מזוקקת. הקפד לייבש את הלוח לחלוטין לפני השימוש.

6. זהו. ההרכבה הסתיימה.

עכשיו למארז האקרילי.

נייר המגן מתקלף בקלות אם כל פיסה ספוגה במים חמים במשך דקה או שתיים. אין צורך להדביק את החלקים זה לזה. (אכן חיברתי את שתי חלקי הצד הארוכים יותר לתחתית בעזרת מעט מלט אקרילי). לאחר שכל הלשוניות על החלקים הצדדיים יושבו בחריצים של הלוחות העליונים והתחתונים ארבעת הברגים הארוכים המסופקים יחזיקו הכל יחד.

הברגים והאגוזים הקצרים 3Mx5mm מסופקים לחיבור הלוח הלוחית לצלחת התחתונה של המארז. הברגים אינם ארוכים מספיק. בהתחלה השתמשתי בברגים של 8 מ מ, אך לאחר מכן החלטתי לא לצרף את ה- PCB כלל. זה מתאים היטב למארז.

בחרתי שלא להסיר את נייר המגן מהצלחת העליונה של המארז מכיוון שהוא הודפס עם תוויות לפוטנציומטרים, מגשרים ורצועת מסוף (איור 4).

איור 4. ערכה מורכבת

שלב 3: פעולה

השתמשתי במתאם AC/DC קטן המספק 12 VDC/500mA להפעלת מחולל הפונקציות. אל תשתמש במשהו גבוה מחמישה עשר וולט. הערכה שלי הגיעה עם מגשר טווח התדרים שנקבע ל- 50 - 500Hz ומגשר צורת הגל שהוגדר ל- SIN. המיקום השני סומן ב- TAI אבל אני חושד שזו הייתה טעות הדפסה והייתה צריכה להיות TRI למשולש.

גל סינוס

חבר את מוביל האוסילוסקופ למיקום SIN/TAI של רצועת המסוף והגדר את מגשר צורת הגל ל- SIN. השתמשתי בטווח 50-500Hz ברוב ההדגמות להלן. אני פלט גל סינוס עם משרעת P-P של ~ 5V ותדירות של 100Hz באמצעות AMP (R5) ו- FREQ (R4). ייתכן שתצטרך לשחק קצת עם ההגדרות עד שתקבל עקבות על האוסילוסקופ. התאם את שני הטרמפוטים (R2 ו- R3) ולאחר מכן את פוטנציומטר DUTY כדי לייעל את צורת גל הסינוס. R2 משנה את הפסגה העליונה ו- R3 משנה את הפסגה התחתונה של גל הסינוס. DUTY (R1) מתאים את ההטיה השמאלית והימנית של צורת הגל. גל הסינוס הראשון שיצרתי מוצג באיור 5. לא נורא. אתה יכול אפילו לחשב מתח מרובע ממוצע שורש אם אתה נוטה כל כך.

(Vrms = Vp-p * 0.35355). הוא 1.77 וולט עבור גל הסינוס באיור 5.

איור 5. צורת גל סינית

בדיקת תדר (אופציונלי)

הדבר הבא שעשיתי היה למדוד את הערכים המקסימליים והמינימליים שאני יכול לקבל בכל אחד מטווחי התדרים.

התוצאות היו:

טווח 5 עד 50 הרץ: מינימום 1 הרץ, מקסימום 71 הרץ

טווח 50Hz עד 500Hz: מינימום 42Hz, מקסימום 588Hz

טווח 500Hz עד 20kHz: מינימום 227Hz, מקסימום 22.7kHz

טווח 20kHz עד 400kHz: מינימום, 31kHz, מקסימום 250kHz

המינימום לטווח של 500Hz עד 20kHz והמקסימום עבור הטווח של 20 עד 400kHz היה כבוי מהערכים המודפסים, אבל רוב השאר היה במגרש הכדורגל.

גל המשולש

הגדר את מגשר צורת הגל ל- TAI (TRI) וחבר את האוסילוסקופ למיקום TAI/SIN של רצועת הטרמינל. מחולל הפונקציות מייצר צורות גל משולשות נראות עם פסגות חדות (איור 6).

איור 6. צורת גל משולש

גל RAMP (Sawtooth)

ניתן להשיג גל רמפה הפוכה מגל משולש על ידי סיבוב הפוטנציומטר DUTY נגד כיוון השעון. לא הצלחתי להשיג גל רמפה רגיל על ידי סיבוב הפוטנציומטר לכיוון השני. האות אבד על ידי סיבוב החוגה רחוק מדי, כך שהקצה הקדמי של הגל מעולם לא היה בניצב לגמרי, והחלק היורד של הרמפה הראה מעט קעירות. לא שן מסור מושלמת, אבל היא מה שהיא (איור 7).

איור 7. צורת גל רמפה (מנסרת)

גל מרובע

חבר את מוביל האוסילוסקופ למיקום האמצעי של בלוק הטרמינל המסומן SQU כדי להפיק גל מרובע (איור 8). נראה כי לפוטנטיומטרים AMP (R5) ו- OFFSET (R6) אין השפעה על הגל המרובע. המתח של צורת הגל שנוצר עמד על מתח הכניסה (12 וולט). הייתי צריך להסיר את מגשר צורת הגל לגמרי כדי לראות אם זה משפר את הדברים אבל המחשבה הזאת עברה לי עכשיו.

איור 8. צורת גל מרובעת

מחזור חובה

ניתן לשנות את מחזור ההפעלה של הגל המרובע בעזרת פוטנציומטר DUTY (R1), סובב את החוגה נגד כיוון השעון כדי לקצר וכיוון השעון כדי להאריך את מחזור ההפעלה. יש בעיה קלה ב- DUTY. שינוי מחזור ההפעלה גם משנה מעט את התדירות, ולכן ייתכן שיהיה צורך לשנות אותו לאחר שינוי מחזור העבודה.

מחזור חובה = אחוז הזמן במצב הגבוה חלקי תקופת הגל המרובע.

כדוגמה, הגל הריבועי באיור 9 הוא בעל תקופה של 10msec והוא נמצא במצב גבוה במשך 5msec (גם במצב הנמוך במשך 5msec).

אז, מחזור עבודה = (5msec /10msec) *100 = 50%. איורים 10 ו -11 מראים את מחזור העבודה שהותאם ל -60% ו -40%, בהתאמה.

איור 9. מחזור חובה = 50%

איור 10. מחזור חובה = 60%

איור 11. מחזור חובה = 40%

שלב 4: זה הכל, אנשים

זה בערך זה למדריך זה. אם מצאת שזה שימושי, צא ובנה מחולל פונקציות לכיס משלך. אתה יכול ליהנות מאוד תמורת 8 או 9 דולר. חתימת מעגל פשוט.

שלב 5: כתב חומרים של מחולל הפונקציות ILC8038 (BOM)

נגדים

R1 פוטנציומטר 5kΩ חובה

R2 טרימפוט 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

תדירות פוטנציומטר R4 5kΩ

R5 פוטנציומטר 50kΩ אמפר

קיזוז פוטנציומטר R6 5kΩ

הנגד R7 1kΩ

הנגד R8 1kΩ

הנגד R9 10kΩ

הנגד R10 10kΩ

הנגד R11 4.7kΩ

הנגד R12 30kΩ

הנגד R13 10kΩ

הנגד R14 4.7kΩ

הנגד R15 10kΩ

הנגד R16 10kΩ

מעגלים משולבים

מחולל U1 ICL8038 CCPD דיוק גל

ווסת מתח חיובי U2 WS 78L09

מגבר תפעולי U3 18MDSHY TL082CP JFET קלט

ממיר מתח U4 7660S CPAZ

קבלים

C1 קרמיקה 100nF

C2 קרמיקה 100nF

C3 קרמיקה 100pF

C4 קרמיקה 2.2nF

C5 קרמיקה 100nF

C6 קרמיקה 1µF

C7 קרמיקה 100nF

C8 קרמיקה 100nF

C9 קרמיקה 100nF

C10 אלקטרוליטי 100µF

C11 אלקטרוליטי 10µF

C12 אלקטרוליטי 10µF

ג'ק, מגשרים וטרמינל

ג'ק חבית JK1

JP1 בלוק מגשר 2 עמדות TAI (TRI), SIN

מגשר מגשר JP2 4 עמדות 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

בלוק מסוף JP3 3 עמדות GND, SQU, SIN/TAI (TRI)