التعرف على "مجموعة مولدات الوظائف الاحترافية ILC8038 DIY": 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

كنت أبحث عن بعض مشاريع الإلكترونيات الجديدة عندما صادفت مجموعة مولدات وظيفية صغيرة لطيفة. تم وصفها بأنها "مجموعة أدوات إنشاء وظائف Sine Triangle Square Wave الاحترافية ILC8038" وهي متوفرة من عدد من البائعين على موقع eBay مقابل 8 إلى 9 دولارات (الشكل 1).

الشكل 1. مولد الوظيفة الصغيرة

إنه مبني حول شريحة مولد الموجي Intersil ILC8038 كما يوحي الاسم. إنه تكرار أحدث لمجموعة أدوات إنشاء الوظائف التي كانت متاحة من eBay أو Amazon لفترة من الوقت. بدا الأمر ممتعًا لدرجة أنني طلبت واحدة. الإصدار الأول - طقم السفن من الصين ، لذلك كان هناك تأخير معتاد لعدة أسابيع قبل أن أحصل عليه ، لكنه وصل في الإطار الزمني المحدد.

وصلت المجموعة سليمة وكاملة. بدت جميع المكونات أصلية وصُنعت علبة PCB والاكريليك بشكل جيد. ثم وصلت إلى التعليمات - فشل كبير. تبدو التعليمات ، كما هي ، كما لو تم نسخها واختصارها لتلائم قطعة ورق مقاس 5.75 × 8 بوصة ، مما جعل العديد من السطور غير مفهومة (بالإضافة إلى حقيقة كتابتها باللغة الإنجليزية الحميمة). تمت طباعة الأقسام الثلاثة نفسها (الأقسام 3 و 4 و 5) على كل من الأمام والخلف من ورقة "التعليمات" ، لا يوجد قسم 1 أو 2. كان هذا أمرًا مؤسفًا ، لأنه لم يكن هناك ما يُظهر قيمة المكون التي تناسب أي ثقوب ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

لقد كتبت هذا Instructable لأي شخص لديه مشكلات مماثلة أو مشاكل أخرى ، أو من يفكر في بناء هذه المجموعة الصغيرة الرائعة. يتم تضمين الإرشادات خطوة بخطوة ليس فقط للتجميع ولكن أيضًا لاستخدام مولد الوظيفة ILC8038.

اللوازم

واحد أو أكثر من "مجموعات المولدات ذات الوظائف الاحترافية ILC8038"

راسم الذبذبات.

مكواة لحام ومجموعة متنوعة من الأدوات الإلكترونية الصغيرة (ملاقط ، مفكات براغي ، إلخ).

الخطوة 1: كيف نجمعها معًا؟

يمكن وضع العديد من المكونات بشكل حدسي من خلال النظر إلى المخططات الموجودة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور (الشكل 2).

الشكل 2. لوحة الدوائر المطبوعة

يمكن وضع مقبس البرميل (JK1) ، وشريط طرفي ثلاثي المواضع (JP3) ، ومقابس IC ، وشرائط العبور (JP1 و JP2) ، و ICs U1 و U2 ، والقواطع (R2 و R3) ، والمكثفات الإلكتروليتية بشكل مؤكد ، المقاومات ، المكثفات الخزفية ، الدوائر المتكاملة U3 و U4 ، ومقاييس الجهد (أحدهما له قيمة مختلفة عن الثلاثة الأخرى) سوف يمثل مشكلة. إذا كانت لديك عين حادة ، فقد تتمكن من قراءة تعيينات الدوائر المتكاملة ورموز الألوان الخاصة بالمقاومات في الشكل 1. ما نحتاجه حقًا هو تعليمات أفضل أو تخطيطي جيد. لم أتمكن من العثور على أي تعليمات جيدة على الإنترنت ، لكنني وجدت صورة لمخطط صيني. لحسن الحظ ، تعتبر الرموز الإلكترونية عالمية إلى حد كبير وكانت قيم المكونات باللغة الإنجليزية (الشكل 3). كانت الدوائر المتكاملة U2 و U4 مفقودة ولكن يمكنني ملء الفجوات إلى حد كبير. لقد صنعت فاتورة مواد (BOM) ، مطابقة مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع قيمها المناسبة ، وهو كل ما تحتاجه حقًا لتجميع المجموعة. يتم تضمين BOM في نهاية هذا Instructable.

بالإضافة إلى التخطيط وقائمة المواد ، فقد قدمت أيضًا إرشادات خطوة بخطوة حول تجميع وتشغيل هذا المولد ذو الوظائف الصغيرة الرائعة ، لذا دعنا نصل إليه.

الشكل 3. التخطيطي

الخطوة 2: تجميع الطقم

1. لحام في جميع المكونات الخاملة (مقابس IC ، والرافعات ، والعبارات ، والمحطات الطرفية). تأكد من أن الشق الموجود في نهاية كل مقبس IC يتماشى مع الشق الموجود في مخطط PCB الخاص به.

2. جندى المقاومات ، وريمبوتس ، ومقاييس الجهد. احرص على وضع مقياس الجهد البالغ 50 كيلو أوم في موضع R5 (AMP). مقاييس الجهد الأخرى كلها 5kΩ.

3. جندى المكثفات. يمر الرصاص السالب لكل تحليل إلكتروليتي عبر الفتحة الموجودة في الجانب المظلل أو المظلل من مخطط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

4. قم باللحام في IC U2 (WS78L09) وقم بتركيب الدوائر المتكاملة الثلاثة الأخرى في مآخذها المناسبة ، مع محاذاة الشقوق بشكل صحيح.

5. (خطوة اختيارية) قم بإزالة أي تدفق زائد من الصنوبري من نقاط اللحام باستخدام 95٪ من الإيثانول (Everclear) أو 99٪ من الأيزوبروبانول متبوعًا بشطف الماء المقطر مباشرة. تأكد من تجفيف السبورة تمامًا قبل الاستخدام.

6. هذا كل شيء. تم الانتهاء من التجميع.

الآن لحالة الأكريليك.

يتقشر الورق الواقي بسهولة إذا تم نقع كل قطعة في الماء الساخن لمدة دقيقة أو دقيقتين. لا تحتاج القطع إلى لصقها معًا. (لقد قمت بإرفاق القطعتين الجانبيتين الأطول في الأسفل بقليل من الأسمنت الأكريليكي). بمجرد تثبيت جميع علامات التبويب الموجودة على الأجزاء الجانبية في فتحات الألواح العلوية والسفلية ، ستثبت البراغي الطويلة الأربعة المتوفرة كل شيء معًا.

يتم توفير البراغي والصواميل القصيرة 3Mx5mm لتوصيل PCB باللوحة السفلية للعلبة. البراغي ليست طويلة بما يكفي. لقد استخدمت مسامير 8 مم في البداية ، ولكن بعد ذلك قررت عدم إرفاق ثنائي الفينيل متعدد الكلور على الإطلاق. تناسبها بشكل مريح في العلبة.

اخترت عدم إزالة الورق الواقي من اللوحة العلوية للحالة حيث تمت طباعته مع ملصقات لمقاييس الجهد والعبارات والشريط الطرفي (الشكل 4).

الشكل 4. المجموعة المجمعة

الخطوة 3: العملية

لقد استخدمت محول تيار متردد / تيار مباشر صغير يوفر 12 فولت تيار مستمر / 500 مللي أمبير لتشغيل مولد الوظيفة. لا تستخدم أي شيء أعلى من خمسة عشر فولت. جاء مجموعتي مع مجموعة وصلة نطاق التردد إلى 50-500 هرتز وضبط وصلة العبور الموجي على SIN. تم وضع علامة على الموضع الآخر TAI لكنني أظن أن هذا خطأ مطبعي ويجب أن يكون TRI للمثلث.

موجة جيبية

قم بتوصيل سلك الذبذبات في موضع SIN / TAI للشريط الطرفي واضبط وصلة العبور الموجي على SIN. لقد استخدمت النطاق 50-500 هرتز لمعظم العروض التوضيحية أدناه. أخرجت موجة جيبية بسعة P-P تبلغ 5 فولت وتردد 100 هرتز باستخدام AMP (R5) و FREQ (R4). قد تضطر إلى اللعب بالإعدادات قليلاً حتى تحصل على أثر على مرسمة الذبذبات. اضبط القصاصتين (R2 و R3) ثم مقياس الجهد DUTY لتحسين شكل الموجة الجيبية. يعدل R2 القمة العلوية و R3 يعدل القمة السفلية للموجة الجيبية. DUTY (R1) يضبط الانحياز الأيمن والأيسر لشكل الموجة. تظهر الموجة الجيبية الأولى التي أنشأتها في الشكل 5. ليست سيئة للغاية. يمكنك أيضًا حساب جذر متوسط مربع الجهد إذا كنت مائلاً جدًا.

(Vrms = Vp-p * 0.35355). إنها 1.77 فولت للموجة الجيبية في الشكل 5.

الشكل 5. شكل موجة جيبية

فحص التردد (اختياري)

الشيء التالي الذي فعلته هو قياس الحد الأقصى والحد الأدنى للقيم التي يمكنني الحصول عليها في كل من نطاقات التردد.

كانت النتائج:

نطاق من 5 هرتز إلى 50 هرتز: الحد الأدنى 1 هرتز ، الحد الأقصى 71 هرتز

نطاق 50 هرتز إلى 500 هرتز: الحد الأدنى 42 هرتز ، الحد الأقصى 588 هرتز

نطاق 500 هرتز إلى 20 كيلو هرتز: الحد الأدنى 227 هرتز ، الحد الأقصى 22.7 كيلو هرتز

نطاق من 20 كيلو هرتز إلى 400 كيلو هرتز: الحد الأدنى ، 31 كيلو هرتز ، الحد الأقصى 250 كيلو هرتز

كان الحد الأدنى للنطاق 500 هرتز إلى 20 كيلو هرتز والحد الأقصى لنطاق 20 إلى 400 كيلو هرتز بعيدًا عن القيم المطبوعة ، ولكن معظم الأشياء الأخرى كانت في الملعب.

موجة المثلث

اضبط وصلة مرور الشكل الموجي على TAI (TRI) وقم بتوصيل مرسمة الذبذبات بموضع TAI / SIN للشريط الطرفي. ينتج مولد الوظيفة أشكالًا موجية مثلثة ذات مظهر جيد مع قمم حادة (الشكل 6).

الشكل 6. الشكل الموجي المثلث

RAMP (سن المنشار) موجة

يمكن الحصول على موجة منحدر عكسي من موجة مثلث بتحويل مقياس الجهد في عكس اتجاه عقارب الساعة. لم أتمكن من الحصول على موجة منحدر عادي عن طريق قلب مقياس الجهد في الاتجاه الآخر. ضاعت الإشارة من خلال تدوير القرص بعيدًا جدًا ، لذا لم تكن الحافة الأمامية للموجة متعامدة تمامًا ، وأظهر الجزء الهابط من المنحدر تقعرًا بسيطًا. ليس سنًا مثاليًا ، ولكنه ما هو عليه (الشكل 7).

الشكل 7. منحدر (سن المنشار) الموجي

الموجة المربعة

قم بتوصيل يؤدي راسم الذبذبات إلى الموضع الأوسط للكتلة الطرفية التي تحمل علامة SQU لإخراج موجة مربعة (الشكل 8). يبدو أن مقاييس فرق الجهد AMP (R5) و OFFSET (R6) ليس لها أي تأثير على الموجة المربعة. كان جهد شكل الموجة الناتج عن جهد الدخل (12 فولت). كان يجب أن أزيل وصلة عبور الشكل الموجي تمامًا لمعرفة ما إذا كان هذا قد أدى إلى تحسين الأشياء ولكن هذا الفكر جاء لي الآن.

الشكل 8. شكل موجة مربعة

دورة العمل

يمكن تغيير دورة عمل الموجة المربعة باستخدام مقياس الجهد DUTY (R1) ، أدر القرص في عكس اتجاه عقارب الساعة للتقصير واتجاه عقارب الساعة لإطالة دورة العمل. توجد مشكلة بسيطة في DUTY. يؤدي تغيير دورة العمل أيضًا إلى تغيير التردد قليلاً ، لذلك قد يلزم إعادة ضبطه بعد تغيير دورة العمل.

دورة العمل = النسبة المئوية من الوقت في الحالة المرتفعة مقسومة على فترة الموجة المربعة.

على سبيل المثال ، تبلغ فترة الموجة المربعة في الشكل 9 10 مللي ثانية وهي في حالة عالية لمدة 5 مللي ثانية (أيضًا في الحالة المنخفضة لمدة 5 مللي ثانية).

لذلك ، دورة العمل = (5msec / 10msec) * 100 = 50٪. يوضح الشكلان 10 و 11 دورة العمل معدلة إلى 60٪ و 40٪ على التوالي.

الشكل 9. دورة العمل = 50٪

الشكل 10. دورة العمل = 60٪

الشكل 11. دورة العمل = 40٪

الخطوة 4: هذا كل شيء ، أيها الناس

هذا كل ما في الأمر بالنسبة إلى Instructable. إذا وجدت أنه مفيد ، فانتقل إلى الأمام وقم ببناء مولد وظيفة الجيب الخاص بك. يمكنك الاستمتاع كثيرًا مقابل 8 أو 9 دولارات أمريكية. توقيع دائرة بسيطة.

الخطوة 5: قائمة مواد المولدات بوظيفة ILC8038 (BOM)

المقاومات

مقياس الجهد R1 5kΩ واجب

R2 Trimpot 100kΩ

R3 Trimpot 100kΩ

مقياس الجهد R4 5kΩ FREQ

مقياس الجهد R5 50kΩ AMP

مقياس الجهد R6 5kΩ OFFSET

R7 المقاوم 1kΩ

R8 المقاوم 1kΩ

R9 المقاوم 10kΩ

R10 المقاوم 10kΩ

المقاوم R11 4.7kΩ

المقاوم R12 30kΩ

المقاوم R13 10kΩ

المقاوم R14 4.7kΩ

R15 المقاوم 10kΩ

R16 المقاوم 10kΩ

دوائر متكاملة

U1 ICL8038 CCPD الدقة مولد الموجي

U2 WS 78L09 منظم جهد إيجابي

U3 18MDSHY TL082CP JFET-Input Operational Amplifier

U4 7660S CPAZ محول الجهد

المكثفات

100nF سيراميك C1

100nF سيراميك C2

C3 سيراميك 100pF

C4 سيراميك 2.2nF

100nF سيراميك C5

C6 سيراميك 1 درجة فهرنهايت

C7 سيراميك 100nF

100nF سيراميك C8

100nF سيراميك C9

C10 كهربائيا 100 درجة فهرنهايت

C11 كهربائيا 10 درجة فهرنهايت

C12 كهربائيا 10 درجة فهرنهايت

جاك ، جامبرز ، ومحطة

JK1 برميل جاك

كتلة العبور JP1 2 موقف TAI (TRI) ، SIN

كتلة العبور JP2 4 مواضع 5-50 هرتز ، 50-500 هرتز ، 500 هرتز -20 كيلو هرتز ، 20 كيلو هرتز -400 كيلو هرتز

كتلة طرفية ذات 3 مواضع JP3 GND ، SQU ، SIN / TAI (TRI)