Conèixer el "Kit de bricolatge professional del generador de funcions ILC8038": 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Estava buscant alguns nous projectes electrònics quan em vaig trobar amb un petit i bonic kit de generador de funcions. Es factura com el “kit de bricolatge Professional Generador de funcions ILC8038 Sine Triangle Square Wave” i està disponible a diversos venedors a eBay per un import de 8 a 9 dòlars (figura 1).

Figura 1. El petit generador de funcions

Està construït al voltant del xip generador de formes d’ona Intersil ILC8038, com el seu nom indica. És una versió més recent d’un kit de generador de funcions que està disponible a eBay o Amazon des de fa un temps. Va semblar prou interessant que en vaig demanar un. Primer número: el kit s'envia des de la Xina, de manera que hi havia el retard habitual de diverses setmanes abans de rebre'l, però va arribar en el termini indicat.

El kit va arribar intacte i complet. Tots els components semblaven genuïns i la caixa de PCB i acrílica estava ben feta. Després vaig arribar a les instruccions: GRAN FALL. Les instruccions, tals com eren, semblaven que estaven copiades i reduïdes per adaptar-les a un tros de paper de 5,75 x 8”, cosa que feia que moltes de les línies fossin inintel·ligibles (a més del fet que estiguessin escrites en anglès colomí). Les mateixes tres seccions (seccions 3, 4 i 5) es van imprimir tant a la part frontal com a la posterior del full d’instruccions, sense cap secció 1 o 2. Això va ser lamentable, perquè no hi havia res que mostri quin valor de component s’adaptava a quins forats de el PCB.

He escrit aquest instructiu per a qualsevol persona que tingui problemes similars o altres problemes o que estigui plantejant construir aquest petit kit. Les instruccions pas a pas s’inclouen no només per al muntatge, sinó també per a l’ús del generador de funcions ILC8038.

Subministraments

Un o més "kits de bricolatge professionals de generador de funcions ILC8038"

Un oscil·loscopi.

Un soldador i l’assortiment habitual d’eines electròniques petites (pinces, tornavisos, etc.).

Pas 1: com es pot ajuntar?

Molts dels components es poden col·locar intuïtivament mirant els diagrames del PCB (figura 2).

Figura 2. Taula de circuits impresos

La presa de barril (JK1), la tira de borns de 3 posicions (JP3), els endolls IC, les tires de pont (JP1 i JP2), els circuits integrats U1 i U2, els trimpots (R2 i R3) i els condensadors electrolítics es poden col·locar amb seguretat, però les resistències, els condensadors ceràmics, els circuits integrats U3 i U4 i els potenciòmetres (un té un valor diferent de l’altre 3) presentaran un problema. Si teniu un ull agut, és possible que pugueu llegir les designacions dels circuits integrats i els codis de color de les resistències de la figura 1. El que realment necessitem són millors instruccions o un bon esquema. No vaig poder trobar bones instruccions a Internet, però sí que vaig trobar la imatge d’un esquema xinès. Afortunadament, els símbols electrònics són pràcticament universals i els valors dels components estaven en anglès (figura 3). Faltaven els circuits integrats U2 i U4, però gairebé podia omplir els buits. Vaig fer una llista de materials (BOM), que coincidia amb els components del PCB amb els seus valors adequats, que és tot el que realment necessiteu per muntar el kit. El BOM s'inclou al final d'aquesta instrucció.

A més de l’esquema i la llista de materials, també he proporcionat instruccions pas a pas sobre el muntatge i el funcionament d’aquest petit generador de funcions, així que anem-hi.

Figura 3. Esquema

Pas 2: Muntatge del kit

1. Soldar tots els components inerts (endolls IC, preses, ponts i terminals). Assegureu-vos que la osca de l’extrem de cada sòcol IC estigui alineada amb la osca del seu diagrama de PCB.

2. Soldeu les resistències, trimpots i potenciòmetres. Aneu amb compte d’aconseguir que el potenciòmetre de 50kΩ estigui a la posició R5 (AMP). Els altres potenciòmetres són tots de 5 kΩ.

3. Soldeu els condensadors. El cable negatiu de cada electrolític passa pel forat del costat ombrejat o eclosionat del seu diagrama de PCB.

4. Soldeu a IC U2 (WS78L09) i enganxeu els altres 3 circuits integrats als seus endolls adequats, alineant les osques correctament.

5. (Pas opcional) Elimineu l'excés de flux de colofònia dels punts de soldadura amb un 95% d'etanol (Everclear) o un 99% d'isopropanol seguit immediatament d'un esbandit amb aigua destil·lada. Assegureu-vos d'assecar el tauler COMPLETAMENT abans d'utilitzar-lo.

6. Això és tot. Acabat el muntatge.

Ara per a la funda acrílica.

El paper protector es desprèn fàcilment si cada peça es remull en aigua calenta durant un o dos minuts. No cal que s’enganxin les peces. (Vaig adjuntar les dues peces laterals més llargues a la part inferior amb una mica de ciment acrílic). Un cop totes les llengüetes de les peces laterals estiguin assegudes a les ranures de les plaques superior i inferior, els quatre cargols llargs proporcionats ho mantindran tot junt.

Es proporcionen els cargols i femelles curts de 3Mx5mm per fixar el PCB a la placa inferior de la caixa. Els cargols no són prou llargs. Vaig utilitzar cargols de 8 mm inicialment, però després vaig decidir no connectar la PCB. S'adapta perfectament a la caixa.

Vaig optar per no treure el paper protector de la placa superior de la caixa, ja que s’imprimia amb etiquetes per als potenciòmetres, els ponts i la tira de borns (figura 4).

Figura 4. Kit muntat

Pas 3: operació

He utilitzat un petit adaptador de CA / CC que proporcionava 12 V CC / 500 mA per alimentar el generador de funcions. No utilitzeu res superior a quinze volts. El meu kit venia amb el pont de rang de freqüències establert a 50 - 500Hz i el pont de forma d'ona a SIN. L’altra posició estava marcada com a TAI, però sospito que es tractava d’una errada d’impressió i que hauria d’haver estat TRI per al triangle.

Ona sinusoïdal

Connecteu el cable de l'oscil·loscopi a la posició SIN / TAI de la tira de borns i configureu el pont de forma d'ona a SIN. He utilitzat el rang de 50-500Hz per a la majoria de les demostracions següents. Emet una ona sinusoïdal amb amplitud P-P de ~ 5V i freqüència de 100Hz mitjançant AMP (R5) i FREQ (R4). És possible que hagueu de jugar una mica amb la configuració fins obtenir una traça a l’oscil·loscopi. Ajusteu els dos trimpots (R2 i R3) i, a continuació, el potenciòmetre DUTY per optimitzar la forma de l’ona sinusoïdal. R2 modifica el pic superior i R3 modifica el pic inferior de l’ona sinusoïdal. DUTY (R1) ajusta el biaix esquerre i dret de la forma d'ona. La primera ona sinusoïdal que he generat es mostra a la figura 5. No està gens malament. Fins i tot podeu calcular el voltatge quadrat mitjà de l’arrel si esteu inclinat.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Són 1,77 volts per a l’ona sinusoïdal de la figura 5.

Figura 5. Forma d'ona sinusoidal

Comprovació de freqüència (opcional)

El següent que vaig fer va ser mesurar els valors màxim i mínim que podia obtenir en cadascun dels rangs de freqüència.

Els resultats van ser:

Rang de 5 Hz a 50Hz: mínim 1Hz, màxim 71Hz

Abast de 50Hz a 500Hz: mínim 42Hz, màxim 588Hz

Abast de 500Hz a 20kHz: mínim 227Hz, màxim 22,7kHz

Abast de 20kHz a 400kHz: mínim, 31kHz, màxim 250kHz

El mínim per al rang de 500Hz a 20kHz i el màxim per al rang de 20 a 400kHz estaven fora dels valors impresos, però la majoria de la resta es trobava a la pista.

Ona de triangle

Estableix el pont de forma d'ona a TAI (TRI) i connecta l'oscil·loscopi a la posició TAI / SIN de la tira de borns. El generador de funcions produeix formes d'ona triangulars de bon aspecte amb pics aguts (figura 6).

Figura 6. Forma d'ona del triangle

RAMP (Sawtooth) Wave

Es pot obtenir una ona de rampa inversa a partir d’una ona triangular girant el potenciòmetre DUTY en sentit antihorari. No vaig poder obtenir una ona de rampa normal girant el potenciòmetre cap a l’altra banda. El senyal es va perdre girant el dial massa lluny, de manera que la vora principal de l’ona mai no va ser del tot perpendicular i la part descendent de la rampa mostrava una mica de concavitat. No és un dent de serra perfecte, però és el que és (figura 7).

Figura 7. Forma d'ona de la rampa (dent de serra)

Onada quadrada

Connecteu el cable de l’oscil·loscopi a la posició mitjana del bloc de terminals marcat amb SQU per generar una ona quadrada (figura 8). Els potenciòmetres AMP (R5) i OFFSET (R6) semblaven no tenir cap efecte sobre l’ona quadrada. El voltatge de la forma d'ona produïda era aproximadament del voltatge d'entrada (12 volts). Hauria d'haver eliminat el pont de forma d'ona per veure si això millorava les coses, però aquest pensament m'ha arribat.

Figura 8. Forma d'ona quadrada

Cicle de treball

El cicle de treball de l’ona quadrada es pot canviar amb el potenciòmetre DUTY (R1), gireu el dial en sentit antihorari per escurçar-lo i en sentit horari per allargar-lo. Hi ha un problema menor amb DUTY. El canvi del cicle de treball també canvia lleugerament la freqüència, de manera que pot ser que s’hagi de reajustar després de canviar el cicle de treball.

Cicle de treball = percentatge de temps en estat alt dividit pel període de l'ona quadrada.

Com a exemple, l’ona quadrada de la figura 9 té un període de 10 ms i es troba en estat alt durant 5 ms (també en estat baix durant 5 ms).

Per tant, cicle de treball = (5 ms / 10 ms) * 100 = 50%. Les figures 10 i 11 mostren el cicle de treball ajustat al 60% i 40%, respectivament.

Figura 9. Cicle de treball = 50%

Figura 10. Cicle de treball = 60%

Figura 11. Cicle de treball = 40%

Pas 4: Això és tot, gent

Això és tot per a aquest instructiu. Si us ha semblat útil, aneu endavant i creeu el vostre propi generador de funcions de butxaca. Podeu divertir-vos molt per 8 o 9 USD. Sessió del circuit senzill.

Pas 5: llista de materials (BOM) del generador de funcions ILC8038

Resistències

Potenciòmetre R1 5kΩ DEURE

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

Potenciòmetre R4 FREQ de 5kΩ

Potenciòmetre R5 50kΩ AMP

Potenciòmetre R6 5kΩ OFFSET

Resistència R7 1kΩ

Resistència R8 1kΩ

Resistència R9 10kΩ

Resistència R10 10kΩ

Resistència R11 4,7 kΩ

Resistència R12 30kΩ

Resistència R13 10kΩ

Resistència R14 4,7 kΩ

Resistència R15 10kΩ

Resistència R16 10kΩ

Circuits integrats

Generador de formes d'ona de precisió U1 ICL8038 CCPD

Regulador de tensió positiva U2 WS 78L09

U3 18MDSHY TL082CP Amplificador operacional d’entrada JFET

Convertidor de tensió CPAZ U4 7660S

Condensadors

C1 Ceràmica 100nF

C2 Ceràmica 100nF

C3 Ceràmica 100pF

C4 Ceràmica 2.2nF

C5 Ceràmica 100nF

C6 Ceràmica 1µF

C7 Ceràmica 100nF

C8 Ceràmica 100nF

C9 Ceràmica 100nF

C10 Electrolític 100µF

C11 Electrolític 10µF

C12 Electrolític 10µF

Jack, Jumpers i Terminal

JK1 Barrel Jack

JP1 bloc de pont 2 posicions TAI (TRI), SIN

JP2 bloc de pont de 4 posicions 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

JP3 Bloc de borns de 3 posicions GND, SQU, SIN / TAI (TRI)