Niski koszt generatora przebiegów (0 - 20 MHz): 20 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

STRESZCZENIE Ten projekt wynika z konieczności uzyskania generatora fal o szerokości pasma powyżej 10 MHz i zniekształceniach harmonicznych poniżej 1%, a wszystko to przy niskiej cenie. Niniejszy dokument opisuje projekt generatora fal o szerokości pasma powyżej 10 MHz, który wytwarza: przebiegi sinusoidalne, trójkątne, piłokształtne lub kwadratowe (impulsowe) ze zniekształceniami harmonicznymi poniżej 1%, regulację cyklu pracy, modulację częstotliwości, wyjście TTL i przesunięcie Napięcie. Przedstawiono również konstrukcję licznika częstotliwości.

Krok 1: Lista części

To jest główna lista części. Główna część MAX 038 jest częścią wycofaną z produkcji, ale nadal można ją kupić. W załączeniu przybliżony budżet.

Krok 2: Wykonano PCB

Przygotuj płytkę drukowaną do serigrafu. Jest to dwustronna płytka drukowana. Wybrany proces jest procesem chemicznym, więc w pierwszej kolejności musimy wykonać serigrafię układu za pomocą maszyny laserowej, a po procesie chemicznym. Najpierw zaczynamy od layoutów w formacie JPG, ponieważ jest to płytka dwustronna, będziemy musieli odwrócić płytkę, aby wykonać serigraf z obu stron, ponieważ będziemy używać maszyny laserowej. z tego powodu płytka musi mieć dokładnie taki sam rozmiar jak układ lub przynajmniej jeden z rozmiarów (w zależności od kierunku, w którym obrócimy płytkę). Po wycięciu płytki z dokładnymi wymiarami (możliwe jest również dostosowanie układu na płytce) płytkę maluje się czarną akrylową farbą w sprayu. (musi być pomalowana co najmniej dzień wcześniej) Płytka musi być umieszczona w lewym górnym rogu (punkt 0, 0 maszyny musi być dokładnie w tym miejscu), ponieważ kiedy odwracamy PCB, musi być dokładnie w tym samym miejscu, aby otwory się pokrywały. Wymiary układu to: 207,5mm X 52mm.

Krok 3: Wykonano PCB (Serigraf)

Serigraf. Laserowa maszyna usunie farbę w miejscach, w których konieczne jest zaatakowanie kwasu. Parametry maszyny laserowej dla tego procesu to: Prędkość 60. Moc 30. Rozdzielczość 1200 punktów, nastrój Raster. Aby prawidłowo usunąć farbę, musimy wykonać ten proces dwukrotnie po obu stronach płytki drukowanej.

Krok 4: Wykonano PCB (usuwanie śladów farby)

Usuwanie śladów farby. Po poprzednim procesie pozostają jeszcze ślady farby i należy je usunąć przed procesem kwasowania, ale po wyjęciu PCB z maszyny laserowej musimy odczekać co najmniej godzinę, aby wyschła. Do tego celu używamy miękkiego rozpuszczalnika, takiego jak terpentyna lub substancja zastępcza. Po wyczyszczeniu PCB musi wyglądać jak na zdjęciu

Krok 5: Wykonano PCB (atak kwasem)

Atak kwasu Do tego procesu potrzebujemy kwasu i innego produktu, aby rozpocząć reakcję i przyspieszyć proces. Niezbędne do tego procesu można kupić w sklepie elektronicznym. Ogólnie używany kwas to kwas solny plus woda, sprzedawany w supermarketach jako produkt czystszy (kwas muratyczny). Większa koncentracja szybciej będzie procesem. Oprócz kwasu potrzebujemy, jak powiedzieliśmy wcześniej, produktu przyspieszającego. Najlepszy jest nadboran sodu sprzedawany w sklepach z elektroniką i supermarketach jako środek do wybielania ubrań (przynajmniej w Hiszpanii), innym produktem jest woda tlenowa, ale wymaga dużego stężenia.

Krok 6: Wykonano PCB (pozostałe usuwanie farby)

Usuwanie resztek lakieru Po procesie kwasowym usuwamy resztki lakieru za pomocą mocnego rozpuszczalnika.

Krok 7: Schemat generatora przebiegów

Krok 8: Montaż generatora przebiegów. 1

Najpierw musimy przewiercić płytkę PCB i zaczynamy lutować elementy. Trzeba zwrócić uwagę na to, że jest to płytka dwustronna, ma więc przelotki do łączenia obu stron i większość elementów jest w tym układzie lutowana z obu stron. Widzimy to na zdjęciach. Rozmieszczenie komponentów jest takie jak na zdjęciach. Rezystory 100K, chip 1 (wzmacniacz operacyjny), kondensatory związane z chipem 1 i potencjometr 220K stanowią regulację cyklu pracy, przydatną tylko do pochylenia fali. Obwód ten może generować pewne zniekształcenia, dlatego zwykle jest komutowany do masy przez przełącznik SW3.(przełącznik typu ON-ON). Jeśli tego nie wykorzystamy, możemy go wyeliminować, pamiętając o podłączeniu do masy.

Krok 9: Montaż generatora przebiegów. 2

Kondensator 1uF nie jest spolaryzowany (patrz objaśnienie obwodu 3.2.1). Złącze wyboru zakresu jest połączone z przełącznikiem obrotowym, w którym pin złącza dołączonego do rezystora 4K7 jest połączony ze wspólnym pinem (A) przełącznika. Ten przełącznik obrotowy jest ustawiony na cztery przełączniki, pozostawiając jeden wolny (wybór wysokiej częstotliwości, 27pF). Jak skomentowano w wyjaśnieniu obwodu, zdolność pasożytów może ograniczać przepustowość. W tej konstrukcji występują pojemności pasożytnicze ze względu na zastosowanie tranzystorów do komutacji kondensatorów, więc maksymalna osiągnięta częstotliwość to 10MHz, ale jeśli chcemy przekroczyć tę granicę wystarczy odłączyć kondensator 27pF lub zastosować mniejszy uzyskanie przepustowości powyżej 20 MHz. Drugie złącze służy do wpisywania wyboru przebiegu. Musimy ustawić przełącznik obrotowy na 3 przełączanie Pin 5V jest podłączony do wspólnego pinu przełącznika obrotowego (A) a A0 i A1 do pinów 1 i 2, pozostawiając pin 3 wolny. MAX038 jest elementem nienotowanym na giełdzie, ale można go kupić. Nie zaleca się kupowania go w Chinach, bo chociaż jest tańszy, nie działa.

Krok 10: Montaż generatora przebiegów. 3

Złącze BNC służy do wyjścia TTL. Mostki p1 i p2 zastępują rezystory 47 omów, ponieważ złącze BNC ma zaimplementowaną taką impedancję. Dodatni pin kondensatora elektrolitycznego jest połączony w kwadratowej podstawie. Umieszczone są zgodnie z rysunkiem. Potencjometr 1K służy do kontrolowania poziomu wyjściowego przebiegu. Niebieski potencjometr 4k7 kontroluje wzmocnienie, aby wybrać maksymalny poziom wyjściowy.

Krok 11: Montaż generatora przebiegów. 4

Przełącznik SW5 komutuje napięcie przesunięcia do zera. Potencjometr 4K7 służy do zmiany napięcia przesunięcia. Mostek p3 i otwór powyżej oraz wzmacniacz operacyjny działają jak wtórnik w celu przesłania sygnału do licznika częstotliwości.

Krok 12: Montaż generatora przebiegów. 5

Na tym zdjęciu widzimy prawidłowe rozmieszczenie wzmacniaczy operacyjnych.

Krok 13: Schemat zasilania

Krok 14: Montaż zasilacza 1

Układ ma wymiary: 63, 4 mm X 7, 9 mm.

Krok 15: Montaż zasilacza 2

Komponenty są rozmieszczone tak, jak widać na zdjęciu.

Krok 16: Montaż zasilacza 3

Nieoznaczone przewody dostarczają napięcie na diodę LED, aby wiedzieć, kiedy generator jest włączony.

Krok 17: Pudełko strukturalne

Konstrukcja wykonana z kawałka sklejki o grubości 5mm. Projekt został wykonany w programie Rhinoceros autorstwa Zoe Carbajo. Jest on połączony z maszyną laserową. Konieczne jest dodanie tolerancji w projekcie, aby poszczególne części idealnie się łączyły. To będzie zależeć od materiału. Został dołączony kawałek aluminiowego papieru samoprzylepnego (zwykle używanego w instalacjach wodno-kanalizacyjnych) w celu połączenia z ziemią metalowych części potencjometrów i przełączników. Masa ta jest połączona z aluminiowym papierem przez złącze wejściowe BNC FM.

Krok 18: Montaż PCB i skrzynki strukturalnej 1

Został dołączony kawałek aluminiowego papieru samoprzylepnego (zwykle używanego w instalacjach wodno-kanalizacyjnych) w celu połączenia z ziemią metalowych części potencjometrów i przełączników. Masa ta jest połączona z aluminiowym papierem przez złącze wejściowe BNC FM.

Krok 19: Montaż PCB i skrzynki strukturalnej 2

Poniżej widzimy miejsce transformatora, złącze przewodu zasilającego oraz włącznik. Te dwa ostatnie elementy pochodzą z zasilacza komputera. Dwa piny 0V z wtórnego transformatora muszą być połączone, ponieważ nasze zasilanie wymaga środkowego punktu zasilania. Są one połączone z masą (środkowy pin złącza) Uziemienie przewodu zasilającego musi być również połączone z masą zasilacza

Krok 20: Przebieg gotowy i działający

Czwarta nagroda w konkursie Build My Lab