Postavte tento 5Hz až 400KHz LED pásmový generátor signálu zo súprav: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Postavte tento jednoduchý generátor signálnych signálov z ľahko dostupných súprav.

Ak by ste sa pozreli na môj posledný pokyn (Urobiť profesionálne vyzerajúce predné panely), asi by som unikol tomu, na čom som v tom čase pracoval, čo bol generátor signálu. Chcel som generátor signálu, kde by som mohol relatívne ľahko prechádzať frekvenciami (Nielen nastaviť a zabudnúť). Keďže som nič lacné nenašiel, rozhodol som sa, že jeden dám dohromady a ako základ som použil súpravy.

Jadrom projektu je súprava generátora signálu, ktorú je možné ľahko dostať z Ebay, Amazonu atď. Je ľahké ju zostaviť a prispôsobiť. K dispozícii sú štyri frekvenčné rozsahy (5–50 Hz, 50–500 Hz, 500 Hz – 20 kHz a 20 kHz – 400 kHz), tri druhy výstupu (štvorec, trojuholník a sínus).

Počítadlo je ďalšou súpravou a číta od 1 Hz do 75 MHz s automatickým rozsahom a 4 alebo 5-miestnym rozlíšením.

Pár poznámok:

1. Tieto zostavy som nenavrhol, iba som ich postavil ako súčasť projektu. Sú ľahko dostupné vo väčšine online obchodov (Ebay atď.). To znamená, že ak máte problémy s časťami, stavbou atď., Nemá zmysel ma v tejto veci kontaktovať. Kontaktujte predajcu, u ktorého ste ho kúpili. Som rád, že sa pokúsim odpovedať na otázky súvisiace s tým, ako som ich použil v tejto konkrétnej verzii.

2. Súprava na počítanie frekvencie, aj keď hovorí, že bude počítať od 1 Hz do 75 MHz, nenašiel som, že by to tak bolo. Čím je frekvencia pomalšia, tým je pomalšia a zvyšuje chybové rozpätie. Ak niekto vie o lepšej súprave na počítadlo, rád sa o nej dozviem. Ako to bolo, bolo to to najlepšie, čo som mohol vymyslieť a ktoré bude čítať nižšie hodnoty frekvencií (Sub KHz)

Zásoby

ICL8038 5Hz - 400KHz frekvenčný generátor (mimo ebay) asi 12 - 13 dolárov

Sada frekvenčného počítadla 1Hz-75KHz (mimo ebay) asi 12-13 dolárov

LED vypínač (môžete použiť ľubovoľný)

4 prepínače Gang Push (zvyčajne sa dodávajú ako DPDT - vystopovanie môže byť ťažké). Ak ho nemôžete nájsť, môžete použiť otočný spínač.

1 prepínač DPDT (mal som dvojicu zodpovedajúcich spínačov gangu)

4 hrnce (2@5KB, 1@50KB) (na úpravu frekvencie som použil 50KB viacotáčkový presný hrniec)

3 konektory BNC na panel

Konektor pre montáž na panel DC

1x veľký gombík (pre priemer 50 mm hrnca)

Konektory a zástrčky na konektory a zástrčky do plošných spojov (rôzne veľkosti)

Pravý uholný konektor medzi konektormi PCB

Mosadzné stĺpiky (rôzne veľkosti)

Kufrík na nástroje (najdrahšia časť projektu)! asi 25 dolárov

Atramentový biely a číry papier

Voliteľné:

1 x 5,5 mm konektor DC (doska generátora signálu)

1 x 4 mm DC konektor (doska metra)

Pretože už mám veľa týchto vecí, náklady boli asi 50 dolárov (2 súpravy plus puzdro), ale môžu byť vyššie, ak nemáte konektory, diódy, gombíky, prepínače atď.

Krok 1: Ako je to všetko dohromady

V zásade je to len súprava generátora signálu s čítačom frekvencie pripojeným k výstupu. Pridal som však niekoľko užitočných kombinácií prepínania.

K dispozícii sú 3 konektory BNC:

Jeden pre hlavný výstup (ten je vždy v obvode, pokiaľ neprepnete prepínač meraní na externý), jeden BNC pre meranie int/ext pomocou interného merača pre externý zdroj a jeden BNC na zadnom paneli, ktorý je pripojený k vyššie uvedenému (Pripojiť sa teda môžete buď cez predný alebo zadný panel).

Prepínač int/ext slúži na prepnutie signálu na interný merač. Ak je vo vnútornej polohe (in), signál z generátora ide do merača a všetkých konektorov BNC. S touto konfiguráciou môžete pripojiť akékoľvek externé meracie zariadenie (čítač frekvencie, osciloskop paralelne s výstupom hlavného signálu). Ak je prepínač v polohe ext (out), odpojí hlavný výstup a interný/externý aj zadný panel BNC sú prepojené s vnútorným meračom. Môžete teda napájať externý signál a pomocou vnútorného merača ho merať.

Prepínač typu signálu je otočný prepínač, ktorý v zásade prepína medzi Tri/Sine v prvých dvoch polohách. Opačný prepínač pripája signál tri/sine k výstupu. V pozícii tri sa S1a nepoužíva a iba prepína medzi výstupmi squ & tri/sine na hlavný výstup.

Krok 2: Nie všetky súpravy počítadiel sú rovnaké

Predtým, ako pôjdete von a miniete peniaze na jednu z týchto súprav počítadiel frekvencie, nie sú všetky rovnaké. Čo chcete, je súprava, ktorá meria nižšie frekvencie. Mnoho pripravených modulov meria iba 1 MHz a viac. Existujú aj niektoré súpravy, ktoré vyzerajú podobne, ale kód hlavného čipu nie je správny podľa pôvodného návrhu. Preto som si vybral túto konkrétnu súpravu, pretože je jedinou, ktorá dokonca pripomínala správnu funkciu.

Na stránke predajcov sú špecifikácie nasledujúce:

• 1 Hz-75 MHz
• Štvor alebo päťmiestne rozlíšenie v závislosti od meranej frekvencie (t. J. X. KHz, x.xxx MHz, xx.xx MHz)
• Rozlíšenie 1 Hz (max.)
• Vstupná citlivosť <20mV @1Hz-100KHz, 35mV @20MHz, 75mV @50MHz
• Vstupné napätie 7-9V (funguje na 12V bez starostí)

Zostavu počítadla zostrojte podľa pokynov predajcu s nasledujúcimi úpravami:

• Na neskoršie zapojenie a zapojenie použite štandardné spojky konektora DPS
• Vypínač je voliteľný a môžete ho jednoducho prepojiť, ak sa vám páči, alebo ho nainštalovať (vypínač tam máte, tak prečo nie)!
• Namontujte červený variabilný kryt na spodnú stranu dosky (Na fotografii je namontovaný podľa odporúčanej zostavy, ale dosku som prevrátil). Zmenil som jeho polohu a uvidíte to na neskorších fotografiách.
• Na bočnú montáž obrazovky LED použite namiesto priameho dodaného konektora pravý uhol. Vďaka tomu môže vyčnievať do puzdra a nie do všetkých vašich spodných ovládačov!
• C14 sa zrejme nepoužíva (myslím, že to závisí od toho, aký rozsah variabilného stropu je dodávaný a od nastavenia presnosti meračov). Osobne si myslím, že na tom nezáleží, pretože variabilný kryt nepridáva veľa kalibrácie ani pridaním malého množstva extra kapacity na C14.
• Dodávaný variabilný uzáver (červený 5-20 pf) bol odpadkový a bolo potrebné ho vymeniť. Nakoniec som kúpil zmes rôznych vrchnákov (asi 50) rôznych hodnôt, pretože väčšina dodávaných so súpravami sa zdá byť odpadkom.
• R14 je dodávaný ako odpor 56K. To sa môže zmeniť podľa rôznych šarží C3355. Z tohto dôvodu som namontoval pár pinov z zásuvky IC, aby bolo možné odpor v prípade potreby ľahko zmeniť.

Keď ho postavíte, skontrolujte funkčnosť oproti známemu zdroju generátora signálu.

Poznámky:

Aj keď dokumentácia hovorí, že táto súprava bude merať 1 Hz až 75 MHz, v skutočnosti som zistil (ako väčšina súprav), že lepšie meria pri vyšších frekvenciách. To je dôvod, prečo som pridal externé zásuvky BNC na pripojenie presnejšieho zariadenia. Má tiež tendenciu zobrazovať rôzne výsledky v závislosti od toho, či je signál sínusový/trojuholníkový alebo štvorcový. Čím je signál pomalší, tým je čas merania pomalší. Dostane to do parku s loptičkami väčšinou od približne 500 Hz. Ak niekto vie o lepšej súprave, dajte mi prosím vedieť.

Krok 3: Zostavte generátor signálu

Podľa informácií o predajcoch je jeho špecifikácia nasledovná

• Pracovný rozsah 5Hz - 400KHz
• Pracovný cyklus 2% - 95%
• Predpätie DC je možné nastaviť od -7,5V do 7,5V
• Amplitúda výstupu 0,1 V až 11 V PP pri 12V
• Skreslenie 1%
• Teplotný posun 50 str./min
• Napätie +12-15V

Znova zostavu postavte podľa pokynov predajcov s nasledujúcimi úpravami

• Pozdĺžne spoje PCB použite na jednoduchšie pripojenie neskôr. Platí to pre všetky hrnce (R1, 4, 6, 5), JP1 (výber Tri/Sine), JP2 (výber frekvenčného rozsahu) a JP3 (hlavný výstup)
• Po dokončení môžete dočasne pripojiť hrnce a prepojky a skontrolovať, či doska funguje podľa očakávania, pripojením k osciloskopu.

Krok 4: Navrhnite predný panel

Nebudem prechádzať celým procesom, iba tým, čo som urobil inak ako v mojom inom návode na tému „Vytváranie profesionálnych predných panelov“. Zahrnul som aj návrhový súbor Front Panel Express, aby ste si ho mohli vytlačiť, ak chcete.

V zásade začnite sledovaním predného panela a vytvorením predlohy, ako by mal vyzerať. Zahrnul som verziu s ceruzkou, s ktorou som začal. Pridajte dimenzie tam, kde je to možné, pretože to veľmi uľahčí zadanie do expresného formulára na prednom paneli. Na konci tohto pokynu môžem pridať niekoľko iterácií projektu, ak mám fotografie.

Rozmery vášho predného panela budú určené projektovým boxom, ktorý použijete. Tento konkrétny som dostal od Jaycara (je to väčšia prístrojová skriňa). Začínal som s menším, ktorý bežne používam, ale mal som problém namontovať na predný panel všetko, čo som chcel (s prepínačmi, počítadlom LED, ovládačmi atď.). Tak išiel s väčším boxom.

Pomocou softvéru navrhnite predný panel. Potom vytlačte dve verzie: jednu čiernobielu verziu na bežný papier na vŕtanie (so stredmi otvorov) a jednu konečnú farebnú verziu na biely list so štítkom.

Akonáhle máte šablónu na vŕtanie, prilepte ju na panel, označte otvory a vyvŕtajte otvory a výrezy. Keď je všetko hotové, odstráňte šablónu a povrch dôkladne očistite odstraňovačom tukov a voskov alebo liehovinami. Pred prilepením štítku panela odstráňte pomocou jemnej handričky všetky jemné prachové častice.

Na túto konkrétnu zostavu som použil iba atramentový papier. Ak sa pozriete pozorne, uvidíte trochu za papier. V takom prípade by som odporučil kúpiť neviditeľný štítkový papier alebo najskôr nalepiť polovicu nepoužitého listu a potom naň položiť hárok s potlačou. Na záver položte list priehľadnej atramentovej fólie, aby to všetko ochránilo. Môžete nechať trochu visieť, odrezať rohy o 45 stupňov a omotať ho aj okolo zadnej časti panelu.

Na dokončenie vyrežte všetky otvory ostrým remeselným nožom.

Krok 5: Spustite montáž a montáž hardvéru

Naskrutkujte všetky hrnce, konektory BNC, otočný a vypínač na predný panel.

Namontujte dosku s LED pultom. Medzi predným panelom a doskou LED som vyrezal malý kúsok priehľadného červeného plexiskla. Je to len držané na mieste miernym uvoľnením odstupov medzi doskou a predným panelom.

Umiestnite predný panel na miesto, označte a vyvŕtajte montážne otvory pre prepínač gangov a jeden vypínač. Keď som navrhoval predný panel, už som vopred určil požadovanú výšku s odstupmi pre spínače gangov.

Namontujte tiež dosku generátora signálu. Namontoval som ho na jednu stranu, aby som mal v prípade potreby ľahký prístup ku kalibrácii.

Tiež vyvŕtajte a namontujte konektory DC a BNC na zadnom paneli.

Krok 6: Všetko zapojte

Káblové zväzky hrncov, spínačov atď. Z dosiek doplňte buď prepojovacím drôtom alebo plochým káblom. Zostavte na konce konektorov a pripojte ich k hlavným doskám. Zistil som, že je najlepšie preložiť jazýček kliešťami na nos a nasadiť na ne malú spájku, aby drôty nevypadli. Potom ich zatlačte do čiernych konektorov.

Začnite spájkovaním hrncov.

Aj keď sú iba krátke, je stále dobrým zvykom používať na výstupné konektory tienený kábel. Zapojte otočný spínač voliča signálu. Teraz pripojte výstupné BNC konektory k vodičom prepínača int/ext a konektora dosky.

Akonáhle je to hotové, zapojte prepínač gangov.

Pripojte hlavný vypínač a napájací kábel k hlavným doskám. Na pripojenie k prepínaču použite malé rydlové konektory. Práve som pripevnil vodiče k zásuvkám základnej dosky, pretože konektory DC neprišli v čase písania (preto na fotografiách ešte nič nebolo previazané káblom). Hneď ako dorazia, ich dovybavím

Na záver vložte všetky gombíky na predný panel.

Krok 7: Zapnutie

Pretože ste si mali vopred skontrolovať každú jednotlivú dosku, všetko by malo fungovať tak, ako má.

Skontrolujte, či predný LED meter niečo meria (to je aspoň dobré znamenie). Vyberte frekvenčný rozsah a uistite sa, že sa meranie zmení. Môžete tiež skontrolovať svoje int/ext prepínače/vstupy zapojením externého generátora signálu a zistiť, či meria externé signály.

Nakoniec ho pripojte k osciloskopu a uistite sa, že získate správne typy signálov a že všetky ovládacie prvky sa správajú tak, ako by mali. Na kábloch s konektormi je skvelé to, že ak funguje opačne, jednoducho otočte konektor kábla!

Existuje postup kalibrácie dosky generátora signálu, ktorý by mal byť zahrnutý pri kúpe súpravy. Na to budete potrebovať osciloskop, ale toto je výňatok z inštrukcií (alebo z nich):

Pripojte osciloskop k štvorcovému výstupu. Nastavte ovládač DUTY na 50%a potom prepnite na sínus. Upravte R2 a 3 na hrebeň sinusovej vlny, aby ste minimalizovali skreslenie. Akonáhle sú R2 a 3 nastavené, nemali by byť potrebné ich znova upravovať. Ak chcete reprodukovať vlnu píly, vyberte Tri. Upravte ovládanie DUTY a prevádzajte trojuholník na zub píly.

Našťastie vám všetko funguje.

Celkovo si myslím, že projekt vyšiel mimoriadne dobre. Aj keď ste si mohli kúpiť niečo presnejšie za podstatne viac peňazí, bola to rozhodne zábavná zostava (aj keď už nejaký čas sedí na lavičke)!

Krok 8: Počiatočná stavba a keď veci nejdú, ako si to naplánujete (Blooper Reel)?

Niekedy stavby nejdú správne, ale potom budú lepšie. Tento projekt bol jedným z nich.

Prvá fotografia sa pokúša zmanipulovať všetky ovládacie prvky na prednú stranu menšej škatule (týchto škatúľ mám hromadu, pretože sú lacné a vo všeobecnosti vyhovujú väčšine projektov typu testovacích zariadení). Skúšal som všetky možné spôsoby a dokonca som si našiel čas na to, aby som to uviedol. Nakoniec to bolo príliš ťažké a mätúce pomocou prepínačov a chcieť mať na prednej strane veľký gombík na ovládanie frekvencie. Navyše nápisy v dnešnej dobe starnú a nelepia sa. Vtedy som narazil na softvér na prednom paneli, ktorý pravdepodobne budem používať v budúcnosti.

Pri prvom pokuse som zistil, že moje nové väčšie vrtáky sú príliš divoké. Skončil som s praskaním okraja, keď som vŕtal jeden z otvorov BNC, keď sa zachytil. Odvtedy som používal iba 8 mm bit a pomocou výstružníka som získal konečné väčšie otvory.

Druhú fotografiu som mal takmer správnu, kým som nezačal zostavovať a neuvedomil som si, že by bolo lepšie prepnúť všetky typy signálov namiesto dvoch samostatných výstupov. Potom som mohol namontovať jeden na zadnú stranu pre skrytý konektor. Myslím, že to tiež trocha rušilo prednú časť. Pretože som teraz nepotreboval jeden z otvorov na prednom paneli, nebol žiadny pot odstránený jedným z otvorov pomocou softvéru na prednom paneli. Ľahko zakryje každú chybu (zmena dizajnu)!