Lär känna "Professional ILC8038 Function Generator DIY Kit": 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Jag letade efter några nya elektronikprojekt när jag stötte på en söt liten funktionsgenerator. Det faktureras som "Professional ILC8038 Function Generator Sine Triangle Square Wave DIY Kit" och är tillgängligt från ett antal leverantörer på eBay för 8 till 9 dollar (figur 1).

Figur 1. Liten funktionsgenerator

Det är byggt runt Intersil ILC8038 vågformsgeneratorchip som namnet antyder. Det är en nyare iteration av ett funktionsgeneratorsats som har varit tillgängligt från eBay eller Amazon ett tag. Det såg intressant nog ut att jag beställde en. Första numret - kit skickas från Kina så det var vanligt flera veckors försening innan jag fick det, men det kom inom den angivna tidsramen.

Satsen kom intakt och komplett. Komponenterna verkade alla äkta och kretskortet och akrylfodralet var välgjorda. Då kom jag till instruktionerna - BIG FAIL. Instruktionerna, som de var, såg ut som om de kopierades och reducerades för att passa på papper på 5,75 x 8”, vilket gjorde många av raderna obegripliga (plus det faktum att de var skrivna på duvan engelska). Samma tre sektioner (avsnitt 3, 4 och 5) trycktes både på framsidan och baksidan av "instruktions" -arket, inget avsnitt 1 eller 2. Detta var olyckligt, eftersom det inte fanns något som visade vilket komponentvärde som passade i vilka hål på kretskortet.

Jag har skrivit detta Instructable för alla med liknande problem eller andra problem, eller som funderar på att bygga detta fina lilla kit. Steg-för-steg-instruktioner ingår inte bara för montering utan även för användning av ILC8038-funktionsgeneratorn.

Tillbehör

En eller flera "Professionella ILC8038 funktionsgenerator DIY -kit"

Ett oscilloskop.

Ett lödkolv och det vanliga sortimentet av små elektronikverktyg (pincett, skruvmejslar etc.).

Steg 1: Hur sätter man ihop det?

Många av komponenterna kan placeras intuitivt genom att titta på diagrammen på kretskortet (figur 2).

Figur 2. kretskort

Tapputtaget (JK1), 3 -positionsklämremsa (JP3), IC -uttag, bygelremsor (JP1 och JP2), IC: er U1 och U2, trimpots (R2 och R3) och elektrolytkondensatorerna kan placeras med säkerhet, men motstånd, keramiska kondensatorer, IC: er U3 och U4 och potentiometrar (en har ett annat värde än de andra 3) kommer att utgöra ett problem. Om du har ett skarpt öga kanske du kan läsa beteckningarna på IC: er och färgkoderna på motstånden i figur 1. Vad vi verkligen behöver är bättre instruktioner eller en bra schematisk bild. Jag kunde inte hitta några bra instruktioner på internet, men jag hittade en bild av en kinesisk schematik. Lyckligtvis är elektroniska symboler i stort sett universella och komponentvärdena var på engelska (figur 3). IC U2 och U4 saknades men jag kunde ganska mycket fylla i luckorna. Jag gjorde en materiallista (BOM), matchande PCB -komponenter med deras lämpliga värden, vilket är allt du verkligen behöver för att montera satsen. Stämpellistan ingår i slutet av denna instruktionsbok.

Förutom schemat och materiallistan har jag också tillhandahållit steg -för -steg -instruktioner om montering och drift av den här coola lilla funktionsgeneratorn, så låt oss komma till det.

Figur 3. Schematisk

Steg 2: Kitmontering

1. Löd i alla inerta komponenter (IC -uttag, uttag, byglar och terminaler). Se till att skåran på slutet av varje IC -uttag ligger i linje med skåran i dess PCB -diagram.

2. Löd motstånden, trimpotsna och potentiometrarna. Var noga med att sätta 50 kΩ potentiometern i R5 -läget (AMP). De andra potentiometrarna är alla 5kΩ.

3. Löd kondensatorerna. Den negativa ledningen för varje elektrolyt går genom hålet i den skuggade eller kläckta sidan av dess PCB -diagram.

4. Löd i IC U2 (WS78L09) och fäst de tre andra IC: erna i lämpliga uttag, så att skårorna ligger rätt.

5. (Valfritt steg) Ta bort överflödigt kolofoniumflöde från lödpunkterna med 95% etanol (Everclear) eller 99% isopropanol följt omedelbart av en destillerad vattensköljning. Var noga med att torka brädan HELT före användning.

6. Det är det. Monteringen är klar.

Nu till akrylfodralet.

Det skyddande papperet avlägsnas lätt om varje bit blötläggs i varmt vatten i en minut eller två. Bitarna behöver inte limmas ihop. (Jag fästde de två längre sidostyckena i botten med lite akrylcement). När alla flikarna på sidostyckena sitter i spåren på topp- och bottenplattorna håller de fyra långa skruvarna med allt.

De korta 3Mx5mm skruvarna och muttrarna tillhandahålls för att fästa kretskortet på fodralets bottenplatta. Skruvarna är inte tillräckligt långa. Jag använde först 8 mm skruvar, men bestämde mig sedan för att inte fästa kretskortet alls. Det sitter tätt i fodralet.

Jag valde att inte ta bort skyddspapperet från fodralets överplatta eftersom det var tryckt med etiketter för potentiometrarna, hopparna och anslutningsremsan (figur 4).

Figur 4. Monterat kit

Steg 3: Drift

Jag använde en liten AC/DC -adapter som gav 12 VDC/500mA för att driva funktionsgeneratorn. Använd inte något högre än femton volt. Mitt kit kom med frekvensomriktarbygeln inställd på 50 - 500Hz och vågformshoppare inställd på SIN. Den andra positionen var märkt TAI men jag misstänker att detta var ett tryckfel och borde ha varit TRI för triangel.

Sinusvåg

Anslut oscilloskopsledningen till SIN/TAI -positionen på anslutningsremsan och ställ in vågformshopparen till SIN. Jag använde 50-500Hz-intervallet för de flesta demonstrationerna nedan. Jag matar ut en sinusvåg med P-P amplitud på ~ 5V och frekvens på 100Hz med AMP (R5) och FREQ (R4). Du kan behöva leka lite med inställningarna tills du får ett spår på oscilloskopet. Justera de två trimpotsna (R2 och R3) och sedan DUTY -potentiometern för att optimera sinusvågens form. R2 modifierar den övre toppen och R3 modifierar den nedre toppen av sinusvågen. DUTY (R1) justerar vänster och höger förspänning av vågformen. Den första sinusvåg som jag genererade visas i figur 5. Inte så illa. Du kan till och med beräkna rotmedelskvadratspänningen om du är så benägen.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Det är 1,77 volt för sinusvågen i figur 5.

Figur 5. Sinusvågform

Frekvenskontroll (tillval)

Nästa sak jag gjorde var att mäta max- och minimivärden jag kunde få vid vart och ett av frekvensområdena.

Resultaten var:

5 Hz till 50 Hz intervall: minst 1 Hz, maximalt 71 Hz

50Hz till 500Hz -intervall: minst 42Hz, maximalt 588Hz

500Hz till 20kHz intervall: minst 227Hz, maximalt 22,7kHz

20 kHz till 400 kHz intervall: minimum, 31 kHz, maximalt 250 kHz

Minimi för 500Hz till 20kHz -intervallet och maximalt för 20- till 400kHz -intervallet var avstängd från de utskrivna värdena, men det mesta var allt annat i kulissen.

Triangle Wave

Ställ vågformsbygeln på TAI (TRI) och anslut oscilloskopet till TAI/SIN -läget på plintremsan. Funktionsgeneratorn producerar snygga triangelvågformer med skarpa toppar (figur 6).

Figur 6. Triangelvågform

RAMP (Sawtooth) Wave

En omvänd rampvåg kan erhållas från en triangelvåg genom att vrida DUTY -potentiometern moturs. Jag kunde inte få en normal rampvåg genom att vrida potentiometern åt andra hållet. Signalen tappades genom att vrida ratten för långt, så vågens framkant var aldrig riktigt vinkelrät, och den nedåtgående delen av rampen visade lite konkavitet. Inte en perfekt sågtand, men det är vad det är (figur 7).

Figur 7. Ramp (sågtand) vågform

Fyrkantig våg

Anslut oscilloskopsledningen till mittläget på kopplingsblocket märkt SQU för att mata ut en fyrkantvåg (figur 8). AMP (R5) och OFFSET (R6) potentiometrar verkade inte ha någon effekt på kvadratvågen. Spänningen för den producerade vågformen var ungefär ingångsspänningen (12 volt). Jag borde ha tagit bort vågformshopparen helt och hållet för att se om det förbättrade saker men den tanken kom just nu till mig.

Figur 8. Fyrkantig vågform

Driftcykel

Kvadratvågens arbetscykel kan ändras med DUTY -potentiometern (R1), vrid ratten moturs för att förkorta och medurs för att förlänga arbetscykeln. Det finns ett mindre problem med DUTY. Att ändra arbetscykeln förändrar också frekvensen något, så den kan behöva justeras igen efter att arbetscykeln har ändrats.

Driftcykel = procent av tiden i högt tillstånd dividerat med kvadratvågens period.

Som ett exempel har kvadratvågen i figur 9 en period på 10 ms och är i högt tillstånd i 5 ms (även i lågt tillstånd i 5 ms).

Så, arbetscykel = (5msec /10msec) *100 = 50%. Figurerna 10 och 11 visar arbetscykeln justerad till 60% respektive 40%.

Figur 9. Driftcykel = 50%

Figur 10. Driftcykel = 60%

Figur 11. Driftcykel = 40%

Steg 4: Det är allt, folk

Det är ungefär det för denna instruerbara. Om du tyckte att det var användbart, gå vidare och bygg din egen fickfunktionsgenerator. Du kan ha mycket roligt för 8 eller 9 USD. Enkel kretsavslutning.

Steg 5: ILC8038 funktionsgenerator Räkningar av material (BOM)

Motstånd

R1 Potentiometer 5kΩ TILLGÅNG

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

R4 Potentiometer 5kΩ FREQ

R5 Potentiometer 50kΩ AMP

R6 Potentiometer 5kΩ OFFSET

R7 Motstånd 1kΩ

R8 Motstånd 1kΩ

R9 Motstånd 10kΩ

R10 Motstånd 10kΩ

R11 Motstånd 4.7kΩ

R12 Motstånd 30kΩ

R13 Motstånd 10kΩ

R14 Motstånd 4,7kΩ

R15 Motstånd 10kΩ

R16 Motstånd 10kΩ

Integrerade kretsar

U1 ICL8038 CCPD Precision Waveform Generator

U2 WS 78L09 Positiv spänningsregulator

U3 18MDSHY TL082CP JFET-ingångsförstärkare

U4 7660S CPAZ spänningsomvandlare

Kondensatorer

C1 Keramik 100nF

C2 Keramik 100nF

C3 Keramik 100pF

C4 Keramik 2.2nF

C5 Keramik 100nF

C6 Keramik 1 µF

C7 Keramik 100nF

C8 Keramik 100nF

C9 Keramik 100nF

C10 elektrolytisk 100 µF

C11 elektrolytisk 10 µF

C12 elektrolytisk 10 µF

Jack, Jumpers och Terminal

JK1 fat Jack

JP1 2 -positions bygelblock TAI (TRI), SIN

JP2 4-lägesbygelblock 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 3 -lägesplint GND, SQU, SIN/TAI (TRI)