מחולל צורות גל בעלות נמוכה (0 - 20MHz): 20 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

ABSTRATH פרויקט זה נובע מהצורך להשיג גנרטור גל עם רוחב פס מעל 10 מגה -הרץ ועיוות הרמוני מתחת ל -1%, כל זאת בעלות נמוכה. מסמך זה מתאר עיצוב של מחולל גל עם רוחב פס מעל 10MHz, המייצרים: צורות גל סינוס, משולש, מסור או מרובע (דופק) עם עיוות הרמוני מתחת ל -1%, התאמת מחזור חובה, אפנון תדרים, פלט TTL וקיזוז מתח. הוא מוצג גם בעיצוב של מונה תדרים.

שלב 1: רשימת חלקים

זוהי רשימת החלקים העיקריים. החלק העיקרי, MAX 038 הוא חלק שהופסק, אך עדיין ניתן לרכוש אותו. מצורף תקציב משוער.

שלב 2: תוצרת PCB

הכינו את ה- PCB לסריגרף. זה PCB דו צדדי. התהליך שנבחר הוא תהליך כימי, ולכן הדבר הראשון שעלינו לעשות הוא סיגרף הפריסה באמצעות מכונת לייזר, ולאחר התהליך הכימי. ראשית, אנו מתחילים עם הפריסות בפורמט JPG, מכיוון שהוא PCB דו צדדי, נצטרך להפוך את ה- PCB כדי לבצע את הסריגרף משני הצדדים, מכיוון שאנו הולכים להשתמש במכונת לייזר. מסיבה זו ה- PCB חייב להיות בדיוק באותו גודל מהפריסה או לפחות אחד מהגדלים, (תלוי בכיוון שבו אנו הופכים את ה- PCB). לאחר חיתוך הלוח במדידות המדויקות (אפשר גם להתאים את הפריסה בלוח הלוח) הלוח נצבע בצבע ריסוס אקרילי שחור. (יש לצבוע אותו לפחות יום אחד קודם). PCB חייב להיות ממוקם בפינה העליונה השמאלית, (נקודת ה 0, 0 של המכונה חייבת להיות בדיוק בנקודה זו) מכיוון שכאשר אנו הופכים את ה- PCB, הוא חייב להיות בדיוק באותו מקום על מנת לגרום לחורים לעלות בקנה אחד. מידות הפריסה הן: 207, 5 מ"מ X 52 מ"מ.

שלב 3: תוצרת PCB (Serigraph)

סריגרף. מכונת הלייזר. תסלק את הצבע בחלקים שבהם יש צורך שהחומצה תתקוף. הפרמטרים של מכונת הלייזר לתהליך זה הם: מהירות 60. הספק 30. נקודות רזולוציה 1200, מצב רוח רסטר. עלינו לבצע את התהליך פעמיים משני צידי ה- PCB, על מנת להסיר את הצבע בצורה נכונה.

שלב 4: תוצרת PCB (הסרת עקבות צבע)

עקבות צבע מסירים. לאחר התהליך הקודם, עדיין קיימים עקבות של צבע ויש להסירם לפני תהליך החומצה, אך לאחר הוצאת הלוח מהמכונת הלייזר עלינו להמתין לפחות שעה כדי להתייבש. למטרה זו אנו משתמשים בממס רך כגון טרפנטין או חומר תחליף. לאחר שניקינו את ה- PCB, הוא חייב להיראות כמו בתמונה

שלב 5: תוצרת PCB (התקפת חומצה)

התקפת חומצה לתהליך זה אנו זקוקים לחומצה ולמוצר אחר על מנת להתחיל את התגובה ולעשות את התהליך מהר יותר. את הדרוש לתהליך זה ניתן לרכוש בחנות אלקטרונית. באופן כללי, החומצה המשומשת היא חומצה הידרוכלורית פלוס מים, הנמכרת בסופרמרקטים כמוצר נקי יותר (חומצה מוריאטית). הריכוז גדול יותר יהיה התהליך. מלבד החומצה אנו צריכים, כפי שאמרנו קודם לכן, מוצר מאיץ. הטוב ביותר הוא נתרן פרבוראט הנמכר בחנויות האלקטרוניקה ובסופרמרקטים כמו מוצר להלבנת בגדים (לפחות בספרד), מוצר אחר הוא מי חמצן, אך הוא זקוק לרמת ריכוז גבוהה.

שלב 6: תוצרת PCB (הסרת שאר צבע)

הסרת צבע מנוחה לאחר תהליך החומצה אנו מסירים את שאר הצבע, בעזרת ממס חזק.

שלב 7: סכמטי של מחולל צורות גל

שלב 8: הרכבת מחולל צורות גל. 1

ראשית עלינו לקדוח את ה- PCB ואנו מתחילים להלחם את הרכיבים. עלינו לשים לב לעובדה שמדובר במשטח PCB דו -צדדי, כך שיש לו חיבורי חיבור לשני הצדדים ורוב הרכיבים מולחמים על ידי שני הצדדים במעגל זה. אנו יכולים לראות זאת בתמונות. ההחלפה של הרכיבים היא כמו שהתמונות מראות. הנגדים של 100K, השבב 1 (מגבר תפעולי), הקבלים המשויכים לשבב 1 והפוטנציומטר של 220K, מהווים את התאמת מחזור העבודה, שימושי רק להטיית הגל. מעגל זה יכול ליצור עיוות כלשהו, מכיוון שהוא בדרך כלל יומר לקרקע דרך המתג SW3. (סוג מתג ON-ON). אם לא נשתמש בזה נוכל לחסל אותו, ונזכור לחבר אותו לקרקע.

שלב 9: הרכבת מחולל צורות גל. 2

הקבל של 1uF אינו מקוטב, (ראה הסבר במעגל 3.2.1). המחבר של בחירת הטווח מחובר למתג סיבובי, שבו פין המחבר המחובר לנגד 4K7 מחובר לסיכה המשותפת (A) של המתג. מתג סיבוב זה מוגדר לארבעה מתגים, ומשאיר אחד פנוי (בחירת תדרים גבוהים, 27pF). כפי שמוסבר בהסבר המעגל, יכולת הטפיל יכולה להגביל את רוחב הפס. בעיצוב זה קיימות יכולות טפילים עקב השימוש בטרנזיסטורים לתנועה של הקבלים, כך שהתדר המרבי שאליו מגיעים הוא 10MHz, אך אם ברצוננו לחרוג ממגבלה זו יש צורך רק לנתק את הקבל 27pF או באמצעות אחד יותר קטן מקבל רוחב פס מעל 20MHz. המחבר השני הוא להקליד בחירת צורת גל. עלינו להגדיר את המתג הסיבובי ל -3 מיתוג סיכת 5V מחוברת לסיכה המשותפת של המתג הסיבובי (A) ו- A0 ו- A1 לפינים 1 ו -2, ומשאירה את הפין 3 פנוי. ה- MAX038 הוא רכיב לא רשום, אך אפשר לקנות אותו. לא מומלץ לקנות אותו בסין כי למרות שהוא זול יותר הוא לא עובד.

שלב 10: הרכבת מחולל צורות גל. 3

מחבר BNC מיועד לפלט TTL. הגשרים p1 ו- p2 מחליפים את נגדי 47 אוהם, מכיוון שלמחבר BNC מיושמת עכבה זו. הסיכה החיובית של הקבל האלקטרוליטי מחוברת בטביעת הרגל המרובעת. הם ממוקמים על פי התמונה. הפוטנציומטר של 1K מיועד לשליטה על רמת הפלט של צורת הגל. פוטנציומטר הכחול של 4k7 שולט ברווח, על מנת לבחור את רמת הפלט המרבית.

שלב 11: הרכבת מחולל צורות גל. 4

המתג SW5 מעביר את מתח הקיזוז לאפס. פוטנציומטר 4K7 משמש לשינוי מתח הקיזוז. הגשר p3 והחור שנמצא למעלה ומגבר תפעולי עובדים כמו חסיד מעגל, על מנת לשלוח את האות אל מונה התדרים.

שלב 12: הרכבת מחולל צורות גל. 5

בתמונה זו אנו יכולים לראות את המיקום הנכון של המגברים התפעוליים.

שלב 13: סכמטי אספקת חשמל

שלב 14: הרכבת ספק כוח 1

הפריסה בעלת המידות: 63, 4 מ"מ X 7, 9 מ"מ.

שלב 15: הרכבת ספק כוח 2

הרכיבים ממוקמים כפי שאנו יכולים לראות בתמונה.

שלב 16: הרכבת ספק כוח 3

החוטים הלא מסומנים מספקים מתח לדיודה, על מנת לדעת מתי הגנרטור מופעל.

שלב 17: תיבת מבנה

המבנה עשוי מחתיכת עץ דיקט בגודל 5 מ מ. העיצוב נעשה עם התוכנית קרנף מאת זואי קרבחו. זה בינוני עם מכונת לייזר. יש להוסיף סובלנות בעיצוב, על מנת שהחלקים השונים יצטרפו בצורה מושלמת. זה יהיה תלוי בחומר. הוצמד לה פיסת נייר אלומיניום דבק (המשמש בדרך כלל בצנרת) על מנת להתחבר לקרקע, לחלקים המתכתיים של הפוטנציומטרים והמתגים. הקרקע הזו מחוברת לנייר האלומיניום באמצעות מחבר BNC קלט FM.

שלב 18: הרכבת לוח PCB ומבנה 1

הוצמד לה פיסת נייר אלומיניום דבק (המשמש בדרך כלל בצנרת) על מנת להתחבר לקרקע, לחלקים המתכתיים של הפוטנציומטרים והמתגים. הקרקע של Thos מחוברת לנייר האלומיניום באמצעות מחבר BNC קלט FM.

שלב 19: הרכבת לוח PCB ומבנה 2

להלן נוכל לראות את מקומו של השנאי, מחבר לחוט האספקה ומתג. שני הרכיבים האחרונים הושגו מאספקת חשמל של מחשב. יש לחבר את שני הפינים של 0V מהמשני של השנאי, מכיוון שהאספקה שלנו דורשת נקודת חשמל בינונית. אלה מתחברים לאדמה (סיכה אמצעית של המחבר) יש לחבר את קרקע אספקת החוט גם לקרקע של ספק הכוח.

שלב 20: צורת גל הסתיימה ועבודה

פרס רביעי בתחרות Build My Lab