De "Professional ILC8038 Function Generator DIY Kit" leren kennen - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Ik was aan het casten voor een aantal nieuwe elektronicaprojecten toen ik een schattige kleine functiegeneratorkit tegenkwam. Het wordt aangekondigd als de "Professional ILC8038 Function Generator Sine Triangle Square Wave DIY Kit" en is verkrijgbaar bij een aantal verkopers op eBay voor 8 tot 9 dollar (figuur 1).

Figuur 1. De kleine functiegenerator

Het is gebouwd rond de Intersil ILC8038 golfvormgeneratorchip, zoals de naam al aangeeft. Het is een nieuwere versie van een functiegeneratorkit die al een tijdje verkrijgbaar is bij eBay of Amazon. Het zag er interessant genoeg uit dat ik er een bestelde. Eerste probleem - de kit wordt verzonden vanuit China, dus er was de gebruikelijke vertraging van enkele weken voordat ik hem kreeg, maar hij arriveerde wel binnen het aangegeven tijdsbestek.

De kit is intact en compleet aangekomen. De componenten leken allemaal echt en de PCB en acrylbehuizing waren goed gemaakt. Toen kwam ik bij de instructies - BIG FAIL. De instructies, zoals ze waren, zagen eruit alsof ze waren gekopieerd en verkleind om op een stuk papier van 5,75 x 8 inch te passen, waardoor veel van de regels onbegrijpelijk waren (plus het feit dat ze in duiven-Engels waren geschreven). Dezelfde drie secties (secties 3, 4 en 5) werden zowel op de voor- als achterkant van het “instructie” blad gedrukt, geen sectie 1 of 2. Dit was jammer, omdat er niets was om aan te tonen welke componentwaarde in welke gaten op de printplaat.

Ik heb dit Instructable geschreven voor iedereen met soortgelijke problemen of andere problemen, of die overweegt deze fijne kleine kit te bouwen. Stap-voor-stap instructies zijn inbegrepen, niet alleen voor de montage maar ook voor het gebruik van de ILC8038 functiegenerator.

Benodigdheden

Een of meer "Professional ILC8038 Function Generator DIY Kits"

Een oscilloscoop.

Een soldeerbout en het gebruikelijke assortiment klein elektronisch gereedschap (pincet, schroevendraaiers, enz.).

Stap 1: Hoe zet je het in elkaar?

Veel van de componenten kunnen intuïtief worden geplaatst door te kijken naar de schema's op de printplaat (figuur 2).

Afbeelding 2. Printplaat

De barrel jack (JK1), 3 polige klemmenstrook (JP3), IC sockets, jumper strips (JP1 en JP2), IC's U1 en U2, trimpots (R2 en R3), en de elektrolytische condensatoren zijn met zekerheid te plaatsen, maar de weerstanden, keramische condensatoren, IC's U3 en U4 en potentiometers (de ene heeft een andere waarde dan de andere 3) gaan een probleem vormen. Als je een scherp oog hebt, kun je misschien de aanduidingen van IC's en de kleurcodes van de weerstanden in figuur 1 lezen. Wat we echt nodig hebben, zijn betere instructies of een goed schema. Op internet heb ik geen goede handleiding kunnen vinden, maar wel een afbeelding van een Chinees schema. Gelukkig zijn elektronische symbolen vrijwel universeel en waren de componentwaarden in het Engels (figuur 3). IC's U2 en U4 ontbraken, maar ik kon de hiaten vrijwel opvullen. Ik heb een stuklijst (BOM) gemaakt, waarbij ik de PCB-componenten met de juiste waarden heb vergeleken, en dat is alles wat je echt nodig hebt om de kit in elkaar te zetten. De stuklijst is opgenomen aan het einde van deze Instructable.

Naast het schema en de lijst met materialen heb ik ook stapsgewijze instructies gegeven over de montage en bediening van deze coole kleine functiegenerator, dus laten we beginnen.

Figuur 3. Schema

Stap 2: Kit montage

1. Soldeer alle inerte componenten (IC-sockets, jacks, jumpers en terminals) in. Zorg ervoor dat de inkeping aan het uiteinde van elke IC-socket is uitgelijnd met de inkeping in het PCB-diagram.

2. Soldeer de weerstanden, trimpots en potentiometers. Zorg ervoor dat u de 50kΩ-potentiometer in de R5-positie (AMP) plaatst. De andere potentiometers zijn allemaal 5kΩ.

3. Soldeer de condensatoren. De negatieve draad van elke elektrolyt gaat door het gat in de gearceerde of gearceerde kant van het PCB-diagram.

4. Soldeer in IC U2 (WS78L09) en klik de andere 3 IC's in de juiste sockets, waarbij u de inkepingen correct uitlijnt.

5. (Optionele stap) Verwijder overtollig harsvloeimiddel van de soldeerpunten met 95% ethanol (Everclear) of 99% isopropanol, onmiddellijk gevolgd door een spoeling met gedestilleerd water. Zorg ervoor dat u het bord VOLLEDIG droogt voor gebruik.

6. Dat is het. De montage is klaar.

Nu voor de acrylbehuizing.

Het beschermende papier laat gemakkelijk los als elk stuk een minuut of twee in heet water wordt geweekt. De stukken hoeven niet aan elkaar te worden gelijmd. (Ik heb de twee langere zijstukken aan de onderkant bevestigd met een beetje acrylcement). Zodra alle lipjes op de zijstukken in de sleuven van de boven- en onderplaten zitten, houden de vier meegeleverde lange schroeven alles bij elkaar.

De korte schroeven en moeren van 3Mx5mm worden meegeleverd om de printplaat op de bodemplaat van de behuizing te bevestigen. De schroeven zijn niet lang genoeg. Ik gebruikte aanvankelijk 8 mm schroeven, maar besloot toen om de PCB helemaal niet te bevestigen. Het past precies in het hoesje.

Ik heb ervoor gekozen om het beschermpapier van de bovenplaat van de behuizing niet te verwijderen, omdat deze was bedrukt met labels voor de potentiometers, jumpers en aansluitstrip (figuur 4).

Afbeelding 4. Geassembleerde set

Stap 3: Bediening

Ik gebruikte een kleine AC/DC-adapter die 12 VDC/500mA leverde om de functiegenerator van stroom te voorzien. Gebruik niets hoger dan vijftien volt. Mijn kit werd geleverd met de jumper voor het frequentiebereik ingesteld op 50 - 500Hz en de golfvorm-jumper ingesteld op SIN. De andere positie was gemarkeerd met TAI, maar ik vermoed dat dit een drukfout was en TRI voor driehoek had moeten zijn.

Sinus

Steek de kabel van de oscilloscoop in de SIN/TAI-positie van de aansluitstrip en zet de golfvormjumper op SIN. Ik heb het bereik van 50-500 Hz gebruikt voor de meeste van de onderstaande demonstraties. Ik voer een sinusgolf uit met een PP-amplitude van ~ 5V en een frequentie van 100 Hz met behulp van AMP (R5) en FREQ (R4). Mogelijk moet u een beetje met de instellingen spelen totdat u een spoor op de oscilloscoop krijgt. Pas de twee trimpots (R2 en R3) en vervolgens de DUTY-potentiometer aan om de vorm van de sinusgolf te optimaliseren. R2 wijzigt de bovenste piek en R3 wijzigt de onderste piek van de sinusgolf. DUTY (R1) past de linker- en rechterbias van de golfvorm aan. De eerste sinusgolf die ik heb gegenereerd, wordt weergegeven in figuur 5. Niet al te slecht. Je kunt zelfs de wortelgemiddelde kwadratische spanning berekenen als je zo geneigd bent.

(Vrms = Vp-p * 0,35355). Het is 1,77 volt voor de sinusgolf in figuur 5.

Afbeelding 5. Sinusgolfvorm

Frequentiecontrole (optioneel)

Het volgende dat ik deed, was de maximale en minimale waarden meten die ik bij elk van de frequentiebereiken kon krijgen.

De resultaten waren:

5 Hz tot 50 Hz bereik: minimaal 1 Hz, maximaal 71 Hz

50Hz tot 500Hz bereik: minimaal 42Hz, maximaal 588Hz

500Hz tot 20kHz bereik: minimaal 227Hz, maximaal 22,7kHz

Bereik van 20 kHz tot 400 kHz: minimaal, 31 kHz, maximaal 250 kHz

Het minimum voor het bereik van 500 Hz tot 20 kHz en het maximum voor het bereik van 20 tot 400 kHz was afwijkend van de afgedrukte waarden, maar bijna al het andere was in de marge.

Driehoek Golf

Zet de golfvormjumper op TAI (TRI) en sluit de oscilloscoop aan op de TAI/SIN-positie van de klemmenstrook. De functiegenerator produceert mooie driehoekige golfvormen met scherpe pieken (figuur 6).

Afbeelding 6. Driehoeksgolfvorm

RAMP (zaagtand) golf

Een omgekeerde hellinggolf kan worden verkregen uit een driehoeksgolf door de DUTY-potentiometer tegen de klok in te draaien. Ik kreeg geen normale hellinggolf door de potentiometer de andere kant op te draaien. Het signaal ging verloren door de draaiknop te ver te draaien, dus de voorrand van de golf stond nooit helemaal loodrecht en het dalende deel van de helling vertoonde een beetje concaafheid. Geen perfecte zaagtand, maar het is wat het is (figuur 7).

Afbeelding 7. Helling (zaagtand) golfvorm

Vierkante golf

Sluit de kabel van de oscilloscoop aan op de middelste positie van het aansluitblok met de markering SQU om een blokgolf uit te voeren (afbeelding 8). De AMP (R5) en OFFSET (R6) potentiometers leken geen effect te hebben op de blokgolf. De spanning van de geproduceerde golfvorm was ongeveer de ingangsspanning (12 volt). Ik had de golfvormjumper helemaal moeten verwijderen om te zien of dat de dingen verbeterde, maar die gedachte kwam zojuist bij me op.

Afbeelding 8. Vierkante golfvorm

Arbeidscyclus

De werkcyclus van de blokgolf kan worden gewijzigd met de DUTY-potentiometer (R1). Draai de draaiknop tegen de klok in om de werkcyclus te verkorten en met de klok mee om de werkcyclus te verlengen. Er is een klein probleem met DUTY. Door de duty-cycle te wijzigen, verandert ook de frequentie enigszins, dus het kan zijn dat deze opnieuw moet worden aangepast nadat de duty-cycle is gewijzigd.

Duty Cycle = percentage van de tijd in de hoge staat gedeeld door de periode van de blokgolf.

De blokgolf in figuur 9 heeft bijvoorbeeld een periode van 10 msec en bevindt zich gedurende 5 ms in de hoge toestand (ook in de lage toestand gedurende 5 msec).

Dus, duty cycle = (5msec/10msec) *100 = 50%. Figuren 10 en 11 tonen de duty cycle aangepast naar respectievelijk 60% en 40%.

Figuur 9. Inschakelduur = 50%

Figuur 10. Inschakelduur = 60%

Figuur 11. Inschakelduur = 40%

Stap 4: Dat is alles, mensen

Dat is het zowat voor deze Instructable. Als je het nuttig vond, ga dan verder en bouw je eigen zakfunctiegenerator. Je kunt veel plezier hebben voor 8 of 9 USD. Simple Circuit afmelden.

Stap 5: ILC8038 Functiegenerator Stuklijst (BOM)

Weerstanden

R1 Potentiometer 5kΩ DUTY

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

R4 Potentiometer 5kΩ FREQ

R5 Potentiometer 50kΩ AMP

R6 Potentiometer 5kΩ OFFSET

R7 Weerstand 1kΩ

R8 Weerstand 1kΩ

R9 Weerstand 10kΩ

R10 Weerstand 10kΩ

R11 Weerstand 4.7kΩ

R12 Weerstand 30kΩ

R13 Weerstand 10kΩ

R14 Weerstand 4.7kΩ

R15 Weerstand 10kΩ

R16 Weerstand 10kΩ

Geïntegreerde schakelingen

U1 ICL8038 CCPD precisie golfvormgenerator

U2 WS 78L09 Positieve spanningsregelaar

U3 18MDSHY TL082CP JFET-ingang operationele versterker

U4 7660S CPAZ-spanningsomzetter

condensatoren

C1 Keramische 100nF

C2 Keramische 100nF

C3 Keramiek 100pF

C4 Keramische 2.2nF

C5 Keramische 100nF

C6 Keramiek 1µF

C7 Keramiek 100nF

C8 Keramische 100nF

C9 Keramiek 100nF

C10 Elektrolytisch 100µF

C11 Elektrolytisch 10µF

C12 Elektrolytisch 10µF

Jack, Jumpers en Terminal

JK1 Barrel Jack

JP1 2 standen jumperblok TAI (TRI), SIN

JP2 4 standen jumperblok 5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20kHz, 20kHz-400kHz

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