Low Cost Waveform Generator (0 - 20MHz): 20 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

ABSTRAKT Tento projekt vychází z nutnosti získat generátor vln s šířkou pásma nad 10 Mhz a harmonickým zkreslením pod 1%, to vše za nízkou cenu. Tento dokument popisuje návrh vlnového generátoru s šířkou pásma nad 10 MHz, který produkuje: sinusové, trojúhelníkové, pilovité nebo čtvercové (pulzní) průběhy s harmonickým zkreslením pod 1%, úpravu pracovního cyklu, frekvenční modulaci, výstup TTL a offset Napětí. Je zde také představen návrh čítače kmitočtu.

Krok 1: Seznam dílů

Toto je hlavní seznam dílů. Hlavní část, MAX 038, je ukončena, ale stále ji lze koupit. V příloze je uveden přibližný rozpočet.

Krok 2: Vyrobeno na PCB

Připravte PCB pro serigraf. Jedná se o oboustrannou desku plošných spojů. Zvolený proces je chemický, takže první věc, kterou musíme udělat, je sítotisk rozvržení s laserovým strojem a po chemickém procesu. Nejprve začneme s rozvržením ve formátu JPG, protože se jedná o oboustrannou desku plošných spojů, budeme muset otočit desku plošných spojů, abychom mohli provést serigraf na obou stranách, protože budeme používat laserový stroj. z tohoto důvodu musí mít DPS přesně stejnou velikost jako rozvržení nebo alespoň jednu z velikostí (v závislosti na směru, kterým DPS obracíme). Po vyříznutí DPS s přesnými rozměry (lze také upravit rozložení na DPS) je DPS natřena černou akrylovou barvou ve spreji. (musí být namalován nejméně jeden den předem) DPS musí být umístěna v levém horním rohu (bod 0, 0 stroje musí být přesně v tomto bodě), protože když otočíme desku plošných spojů, musí být přesně na stejném místě, aby se otvory shodovaly. Rozměry rozvržení jsou: 207, 5 mm x 52 mm.

Krok 3: PCB Made (Serigraph)

Sítotisk. Laserový stroj odstraní barvu v částech, kde je nutné, aby kyselina zaútočila. Parametry laserového stroje pro tento proces jsou: Rychlost 60. Výkon 30. Body rozlišení 1200, nálada Rastr. Abychom správně odstranili barvu, musíme postup provést dvakrát na obou stranách desky plošných spojů.

Krok 4: Výroba desek plošných spojů (odstraňování stop laku)

Odstraňování stop barev. Po předchozím procesu jsou ještě stopy barev a ty je třeba před kyselým procesem odstranit, ale po vyjmutí DPS z laserového stroje musíme počkat alespoň jednu hodinu, než zaschne. K tomuto účelu používáme měkké rozpouštědlo, jako je terpentýn nebo náhradní látku. Jakmile vyčistíme desku plošných spojů, musí vypadat jako na obrázku

Krok 5: Vyrobeno na PCB (kyselý útok)

Útok kyselinou Pro tento proces potřebujeme kyselinu a další produkt, abychom mohli zahájit reakci a proces provést rychleji. Potřebné pro tento proces lze zakoupit v elektronickém obchodě. Obecně je použitou kyselinou kyselina chlorovodíková plus voda, prodávané v supermarketech jako čistší výrobek (kyselina muriatová). Čím větší koncentrace, tím rychlejší bude proces. Kromě kyseliny potřebujeme, jak jsme již řekli, urychlovač. Nejlepší je perboritan sodný prodávaný v obchodech s elektronikou a v supermarketech jako výrobek na bělení oděvů (alespoň ve Španělsku), dalším výrobkem je kyslíková voda, ale potřebuje vysokou úroveň koncentrace.

Krok 6: Výroba desek plošných spojů (odstranění zbytku barvy)

Zbytek odstraňování barvy Po kyselém procesu odstraníme zbytek barvy pomocí silného rozpouštědla.

Krok 7: Schéma generátoru křivek

Krok 8: Sestavení generátoru průběhu. 1

Nejprve musíme vyvrtat desku plošných spojů a začneme pájet součásti. Musíme věnovat pozornost skutečnosti, že se jedná o oboustrannou desku plošných spojů, takže má průchodky pro připojení obou stran a většina součástí je v tomto obvodu pájena oběma stranami. Můžeme to vidět na obrázcích. Umístění komponent je stejné jako na obrázcích. Rezistory 100 K, čip 1 (operační zesilovač), kondenzátory přidružené k čipu 1 a potenciometr 220 K, představují úpravu pracovního cyklu, užitečnou právě pro naklonění vlny. Tento obvod může generovat určité zkreslení, k čemuž je obvykle komutován k zemi pomocí spínače SW3. (Typ přepínače ON-ON). Pokud to nepoužíváme, můžeme to odstranit, pamatovat na to, že jsme to připojili k zemi.

Krok 9: Sestavení generátoru průběhu. 2

Kondenzátor 1uF není polarizovaný (viz vysvětlení obvodu 3.2.1). Konektor výběru rozsahu je připojen k otočnému spínači, ve kterém je kolík konektoru připojeného k odporu 4K7 připojen ke společnému kolíku (A) přepínače. Tento otočný přepínač je nastaven pro čtyři přepínače, přičemž jeden zůstává volný (výběr vysoké frekvence, 27 pF). Jak je vysvětleno ve vysvětlení obvodu, kapacita parazita může omezit šířku pásma. V této konstrukci existují parazitní kapacity v důsledku použití tranzistorů na komutaci kondenzátorů, takže maximální dosažená frekvence je 10 MHz, ale pokud chceme tuto mez překročit, je nutné odpojit kondenzátor 27 pF nebo použít menší šířku pásma přes 20 MHz. Druhý konektor slouží k zadání výběru průběhu. Musíme nastavit otočný přepínač na 3 spínací Kolík 5 V je připojen ke společnému kolíku otočného spínače (A) a A0 a A1 ke kolíkům 1 a 2, přičemž ponechá kolík 3 volný. MAX038 je neuvedený komponent, ale je možné jej zakoupit. Nedoporučuje se kupovat v Číně, protože i když je levnější, nefunguje.

Krok 10: Sestavení generátoru průběhu. 3

Konektor BNC je pro výstup TTL. Mosty p1 a p2 nahrazují odpory 47 ohmů, protože konektor BNC má tuto impedanci implementovanou. Kladný kolík elektrolytického kondenzátoru je zapojen do čtvercové stopy. Jsou umístěny podle obrázku. Potenciometr 1K slouží k ovládání výstupní úrovně průběhu. Modrý potenciometr 4k7 řídí zisk, aby bylo možné zvolit maximální výstupní úroveň.

Krok 11: Sestavení generátoru průběhu. 4

Přepínač SW5 přepíná offsetové napětí na nulu. Potenciometr 4K7 slouží ke změně offsetového napětí. Most p3 a otvor, který je nahoře, a operační zesilovač fungují jako sledovač obvodu, aby poslali signál do čítače kmitočtu.

Krok 12: Sestavení generátoru průběhu. 5

Na tomto obrázku vidíme správné umístění operačních zesilovačů.

Krok 13: Schéma napájení

Krok 14: Sestavení napájecího zdroje 1

Rozložení má rozměry: 63, 4 mm x 7, 9 mm.

Krok 15: Sestavení napájecího zdroje 2

Komponenty jsou umístěny tak, jak vidíme na obrázku.

Krok 16: Sestavení napájecího zdroje 3

Neoznačené vodiče přivádějí napětí do diody, aby věděly, kdy je generátor zapnutý.

Krok 17: Struktura pole

Konstrukce je vyrobena z překližkového kusu dřeva o tloušťce 5 mm. Design byl vytvořen s programem Rhinoceros od Zoe Carbajo. Je to mede s laserovým strojem. K návrhu je nutné přidat tolerance, aby se různé části dokonale spojily. To bude záviset na materiálu. Byl připojen kus lepicího hliníkového papíru (obvykle používaného v instalatérství) za účelem připojení k zemi, kovovým částem potenciometrů a spínačů. Tato zem je spojena s hliníkovým papírem prostřednictvím vstupního konektoru BNC FM.

Krok 18: Sestavení desky plošných spojů a struktury 1

Byl připojen kus lepicího hliníkového papíru (obvykle používaného v instalatérství) za účelem připojení k zemi, kovovým částem potenciometrů a spínačů. Tato zem je spojena s hliníkovým papírem prostřednictvím vstupního konektoru BNC FM.

Krok 19: Sestavení desky plošných spojů a konstrukce 2

V následujícím textu můžeme vidět místo transformátoru, konektor pro napájecí vodič a vypínač. Tyto dvě poslední součásti byly získány z napájecího zdroje počítače. Dva piny 0 V ze sekundárního transformátoru musí být spojeny, protože naše napájení vyžaduje střední výkonový bod. Ty jdou připojeny k zemi (střední kolík konektoru) Uzemnění napájecího kabelu musí být také připojeno k uzemnění napájecího zdroje

Krok 20: Forma vlny dokončena a funkční

Čtvrtá cena v soutěži Build My Lab Contest