آشنایی با "کیت DIY حرفه ای عملکرد ژنراتور ILC8038": 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

در حال انجام پروژه های الکترونیکی جدید بودم که با یک کیت تولید کننده عملکرد کوچک زیبا روبرو شدم. این عنوان "کیت حرفه ای ILC8038 Function Generator Sine Triangle Square Wave DIY Kit" نامیده می شود و از طریق تعدادی از فروشندگان در eBay با قیمت 8 تا 9 دلار موجود است (شکل 1).

شکل 1. ژنراتور تابع کوچک

همانطور که از نامش مشخص است در اطراف تراشه مولد شکل موج Intersil ILC8038 ساخته شده است. این یک نسخه جدیدتر از کیت تولید کننده عملکرد است که مدتی از eBay یا آمازون در دسترس بوده است. آنقدر جالب به نظر می رسید که من یکی را سفارش دادم. اولین مسئله - این کیت از چین ارسال می شود ، بنابراین قبل از دریافت آن چندین هفته تاخیر معمول وجود داشت ، اما در بازه زمانی مشخص شده رسید.

کیت سالم و کامل رسید. همه قطعات اصلی به نظر می رسند و بدنه PCB و اکریلیک به خوبی ساخته شده اند. سپس به دستورالعمل رسیدم - BIG FAIL. دستورالعمل ها ، مانند آنچه که به نظر می رسید ، کپی شده و بر روی کاغذ 5 75 75 8 8 اینچ کپی شده است ، که بسیاری از خطوط را نامفهوم می کند (به علاوه این واقعیت که آنها به انگلیسی کبوتر نوشته شده اند). همان سه بخش (بخشهای 3 ، 4 و 5) در هر دو قسمت جلو و عقب برگه "دستورالعمل" چاپ شد ، بدون بخش 1 یا 2. این مایه تاسف بود ، زیرا هیچ چیزی نشان نمی داد که کدام مقدار جزء در کدام سوراخ ها مناسب است PCB

من این دستورالعمل را برای هرکسی که مسائل مشابه یا مشکلات دیگر دارد یا قصد ساخت این کیت کوچک خوب را دارد ، نوشته ام. دستورالعمل های گام به گام نه تنها برای مونتاژ بلکه برای استفاده از ژنراتور عملکرد ILC8038 نیز گنجانده شده است.

تدارکات

یک یا چند "کیت DIY حرفه ای عملکرد ژنراتور ILC8038"

یک اسیلوسکوپ

آهن لحیم کاری و مجموعه معمولی ابزارهای الکترونیکی کوچک (موچین ، پیچ گوشتی و غیره).

مرحله 1: چگونه آن را کنار هم قرار دهیم؟

با نگاه کردن به نمودارهای روی PCB می توان بسیاری از اجزاء را بصورت مستقیم قرار داد (شکل 2).

شکل 2. برد مدار چاپی

جک بشکه (JK1) ، نوار پایانه 3 موقعیتی (JP3) ، سوکت های IC ، نوارهای جهنده (JP1 و JP2) ، ICs U1 و U2 ، تریمپات (R2 و R3) و خازن های الکترولیتی را می توان با اطمینان قرار داد ، اما مقاومت ها ، خازن های سرامیکی ، IC های U3 و U4 و پتانسیومترها (یکی دارای ارزش متفاوتی نسبت به 3 تای دیگر است) مشکلی ایجاد می کنند. اگر چشم تیز دارید ممکن است بتوانید نام IC ها و کدهای رنگی مقاومت ها را در شکل 1 بخوانید. آنچه ما واقعاً به آن احتیاج داریم دستورالعمل های بهتر یا یک شماتیک خوب است. من نتوانستم دستورالعمل خوبی در اینترنت پیدا کنم ، اما تصویری از یک طرحواره چینی را پیدا کردم. خوشبختانه نمادهای الکترونیکی تقریباً جهانی هستند و مقادیر جزء به انگلیسی بود (شکل 3). IC های U2 و U4 وجود نداشت ، اما من تقریباً می توانستم فاصله ها را پر کنم. من یک بیل از مواد (BOM) تهیه کردم که اجزای PCB را با مقادیر مناسب آنها مطابقت داد ، این تنها چیزی است که شما برای مونتاژ کیت به آن احتیاج دارید. BOM در انتهای این دستورالعمل گنجانده شده است.

علاوه بر شماتیک و فهرست مواد ، دستورالعمل های مرحله به مرحله در مورد مونتاژ و عملکرد این ژنراتور عملکرد کوچک جالب ارائه کرده ام ، بنابراین اجازه دهید به آن بپردازیم.

شکل 3. شماتیک

مرحله 2: مونتاژ کیت

1. لحیم کاری در تمام اجزای بی اثر (سوکت IC ، جک ، بلوز و پایانه ها). مطمئن شوید که شکاف انتهای هر سوکت IC با شکاف نمودار PCB آن هم تراز باشد.

2. مقاومتها ، تریمپات ها و پتانسیومترها را لحیم کنید. مراقب باشید که پتانسیومتر 50kΩ را در موقعیت R5 (AMP) قرار دهید. پتانسیومترهای دیگر همگی 5 کیلو وات هستند.

3. خازن ها را لحیم کنید. سربی منفی هر الکترولیتی از سوراخ موجود در قسمت سایه دار یا خروجی نمودار PCB آن می گذرد.

4. در IC U2 (WS78L09) لحیم کنید و 3 IC دیگر را در پریزهای مناسب خود بچسبانید و شکاف ها را به درستی تراز کنید.

5. (مرحله اختیاری) هرگونه جریان اضافی رزین را از نقاط لحیم کاری با 95٪ اتانول (Everclear) یا 99٪ ایزوپروپانول حذف کرده و بلافاصله با آب مقطر شستشو دهید. مطمئن شوید که قبل از استفاده تخته را کاملاً خشک کنید.

6. همین. مونتاژ به پایان رسید

حالا برای مورد اکریلیک.

اگر هر قطعه به مدت یک یا دو دقیقه در آب گرم خیس شود ، کاغذ محافظ به راحتی جدا می شود. قطعات نیازی به چسباندن به هم ندارند. (من دو قطعه جانبی بلندتر را با کمی سیمان اکریلیک به پایین وصل کردم). هنگامی که همه زبانه های قطعات جانبی در شکاف صفحات بالا و پایین قرار می گیرند ، چهار پیچ بلند ارائه شده همه چیز را در کنار هم نگه می دارد.

پیچ و مهره های کوتاه 3Mx5mm برای اتصال PCB به صفحه زیرین قاب ارائه شده است. پیچ ها به اندازه کافی بلند نیستند. من در ابتدا از پیچ های 8 میلی متری استفاده کردم ، اما بعد تصمیم گرفتم PCB را به هیچ وجه وصل نکنم. به خوبی در کیس جا می شود.

من انتخاب نکردم که کاغذ محافظ را از صفحه بالای قاب جدا کنم ، زیرا روی آن برچسب پتانسیومترها ، جامپرها و نوار پایانه چاپ شده بود (شکل 4).

شکل 4. کیت مونتاژ شده

مرحله 3: عملیات

من از یک آداپتور AC/DC کوچک که 12 VDC/500mA برای تغذیه ژنراتور عملکرد استفاده می کرد ، استفاده کردم. از چیزی بالاتر از پانزده ولت استفاده نکنید. کیت من با بلوز محدوده فرکانس 50 - 500Hz و بلوز شکل موج روی SIN تنظیم شد. موقعیت دیگر با TAI علامت گذاری شده بود اما من فکر می کنم این یک چاپ اشتباه بود و باید مثلث TRI بود.

موج سینوسی

سیم اسیلوسکوپ را به موقعیت SIN/TAI نوار ترمینال وصل کرده و بلوز شکل موج را روی SIN قرار دهید. من برای بیشتر تظاهرات زیر از محدوده 50-500 هرتز استفاده کردم. با استفاده از AMP (R5) و FREQ (R4) یک موج سینوسی با دامنه P-P V 5V و فرکانس 100Hz تولید می کنم. ممکن است مجبور شوید کمی با تنظیمات بازی کنید تا اثری روی اسیلوسکوپ پیدا کنید. برای بهینه سازی شکل موج سینوسی ، دو قطب نما (R2 و R3) و سپس پتانسیومتر DUTY را تنظیم کنید. R2 قله بالا و R3 قله پایینی موج سینوسی را تغییر می دهد. DUTY (R1) جهت گیری چپ و راست شکل موج را تنظیم می کند. اولین موج سینوسی که من ایجاد کردم در شکل 5 نشان داده شده است. خیلی بد نیست. حتی اگر تمایل زیادی دارید ، می توانید میانگین ولتاژ مربع ریشه را محاسبه کنید.

(Vrms = Vp-p * 0.35355). در شکل 5 برای موج سینوسی 1.77 ولت است.

شکل 5. شکل موج سینوسی

بررسی فرکانس (اختیاری)

کار بعدی من اندازه گیری حداکثر و حداقل مقادیری بود که می توانستم در هر یک از محدوده های فرکانس بدست آورم.

نتایج بدست آمده عبارت بودند از:

محدوده 5 هرتز تا 50 هرتز: حداقل 1 هرتز ، حداکثر 71 هرتز

محدوده 50 هرتز تا 500 هرتز: حداقل 42 هرتز ، حداکثر 588 هرتز

محدوده 500Hz تا 20kHz: حداقل 227Hz ، حداکثر 22.7kHz

محدوده 20kHz تا 400kHz: حداقل ، 31kHz ، حداکثر 250kHz

حداقل برای محدوده 500 هرتز تا 20 کیلو هرتز و حداکثر برای محدوده 20 تا 400 کیلوهرتز از مقادیر چاپ شده خاموش بود ، اما بیشتر موارد دیگر در توپخانه قرار داشتند.

موج مثلث

بلوز شکل موج را روی TAI (TRI) تنظیم کرده و اسیلوسکوپ را به موقعیت TAI/SIN نوار پایانه وصل کنید. مولد تابع شکل موجی مثلثی زیبا با قله های تیز تولید می کند (شکل 6).

شکل 6. شکل موج مثلث

موج RAMP (Sawtooth)

با چرخاندن پتانسیومتر DUTY در خلاف جهت عقربه های ساعت ، می توانید یک موج رمپ معکوس را از یک موج مثلث بدست آورید. با چرخاندن پتانسیومتر به طرف دیگر ، نتوانستم یک موج سطح شیبدار معمولی دریافت کنم. با دور زدن زیاد صفحه ، سیگنال از بین می رود ، بنابراین لبه جلویی موج هرگز کاملاً عمود نبود و قسمت نزولی سطح شیب دار مقعر کمی را نشان می داد. یک دندان اره کامل نیست ، اما همان چیزی است که هست (شکل 7).

شکل 7. Rave (Sawtooth) Waveform

موج مربع

سیم خروجی اسیلوسکوپ را به موقعیت میانی بلوک ترمینال مشخص شده با SQU وصل کنید تا یک موج مربعی ایجاد شود (شکل 8). به نظر می رسید پتانسیومترهای AMP (R5) و OFFSET (R6) هیچ تاثیری بر موج مربع ندارند. ولتاژ شکل موج تولید شده در حدود ولتاژ ورودی (12 ولت) بود. من باید جامپر شکل موج را به کل حذف می کردم تا ببینم آیا این کار باعث بهبود اوضاع می شود یا نه ، اما این فکر همین الان به ذهنم رسید.

شکل 8. شکل موج مربعی

چرخه ی وظیفه

چرخه کار موج مربعی را می توان با پتانسیومتر DUTY (R1) تغییر داد ، شماره گیر را در جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا کوتاه شود و در جهت عقربه های ساعت ، چرخه کار را طولانی کنید. یک مشکل جزئی در DUTY وجود دارد. تغییر چرخه وظیفه نیز کمی فرکانس را تغییر می دهد ، بنابراین ممکن است پس از تغییر چرخه وظیفه ، مجدداً تنظیم شود.

چرخه وظیفه = درصد زمان در حالت زیاد تقسیم بر دوره موج مربع.

به عنوان مثال ، موج مربعی شکل 9 دارای دوره ای 10 ثانیه ای است و به مدت 5 ثانیه در حالت بالا قرار دارد (همچنین در حالت کم 5 ثانیه ای).

بنابراین ، چرخه وظیفه = (5msec /10msec) *100 = 50٪. شکل های 10 و 11 چرخه وظیفه را به ترتیب در 60٪ و 40٪ نشان می دهد.

شکل 9. چرخه وظیفه = 50

شکل 10. چرخه وظیفه = 60

شکل 11. چرخه وظیفه = 40

مرحله 4: این همه چیز است ، مردم

این در مورد این دستورالعمل است اگر به نظر شما مفید بود ، بروید و ژنراتور عملکرد جیبی خود را بسازید. شما می توانید با 8 یا 9 دلار بسیار سرگرم شوید. مدار ساده امضا می شود

مرحله 5: بیل مواد ILC8038 عملکرد ژنراتور (BOM)

مقاومت ها

R1 پتانسیومتر 5kΩ DUTY

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

R4 پتانسیومتر 5KΩ FREQ

R5 پتانسیومتر 50kΩ AMP

R6 پتانسیومتر 5kΩ OFFSET

مقاومت R7 1kΩ

مقاومت R8 1kΩ

مقاومت R9 10kΩ

مقاومت R10 10 کیلووات

مقاومت R11 4.7kΩ

مقاومت R12 30kΩ

مقاومت R13 10 کیلو وات

مقاومت R14 4.7kΩ

مقاومت R15 10 کیلووات

مقاومت R16 10 کیلو وات

مدارهای مجتمع

U1 ICL8038 CCPD Precision Wave Generator Generator

U2 WS 78L09 تنظیم کننده ولتاژ مثبت

U3 18MDSHY TL082CP JFET-Input Operative Amplifier

مبدل ولتاژ U4 7660S CPAZ

خازن ها

C1 سرامیک 100nF

C2 سرامیک 100nF

C3 سرامیک 100pF

C4 سرامیک 2.2nF

C5 سرامیک 100nF

C6 سرامیک 1µF

C7 سرامیک 100nF

C8 سرامیک 100nF

C9 سرامیک 100nF

C10 الکترولیتی 100μF

C11 الکترولیتیک 10µF

C12 الکترولیتیک 10µF

جک ، جامپر و ترمینال

جک بشکه JK1

JP1 2 جهنده بلوک بلوک TAI (TRI) ، SIN

JP2 4 بلوک جهنده موقعیت 5-50Hz ، 50-500Hz ، 500Hz-20kHz ، 20kHz-400kHz

JP3 بلوک ترمینال 3 موقعیت GND ، SQU ، SIN/TAI (TRI)