Byg denne 5Hz til 400KHz LED Sweep Signal Generator fra kits: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Byg denne nemme fejesignalgenerator fra let tilgængelige kits.

Hvis du havde kigget på min sidste instruerbare (Make Professional Looking Front Panels), havde jeg muligvis undladt det, jeg arbejdede med dengang, som var en signalgenerator. Jeg ville have en signalgenerator, hvor jeg relativt let kunne feje gennem frekvenser (ikke bare indstille og glemme). Da jeg ikke kunne finde noget billigt, besluttede jeg at sammensætte en selv og bruge kits som grundlag.

Hjertet i projektet er et signalgeneratorsæt, der er let at komme af Ebay, Amazon osv. Det er let at bygge og tilpasses. Der er fire frekvensområder (5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20Khz og 20KHz-400KHz), tre typer output (Square, Triangle og Sine).

Tælleren er et andet kit og tæller fra 1Hz-75MHz med auto-interval og 4 eller 5-cifret opløsning.

Et par noter:

1. Jeg har ikke designet disse kits, kun bygget dem som en del af projektet. De er let tilgængelige via de fleste onlineforretninger (Ebay osv.). Når det er sagt, hvis du har problemer med dele, bygninger osv., Nytter det ikke at kontakte mig om det. Kontakt sælgeren, du købte den af. Jeg er glad for at prøve at besvare spørgsmål i forhold til, hvordan jeg har brugt dem i denne særlige build.

2. Frekvens tællersættet, mens det siger, at det vil tælle fra 1Hz til 75MHz, jeg fandt ikke, at sagen. Jo langsommere frekvensen blev, jo langsommere og større fejlmargin. Hvis nogen kender til et bedre counter kit, er jeg glad for at høre om det. Som det var, var dette den bedste, jeg kunne finde på, der vil læse lavere frekvensværdier (Sub KHz)

Forbrugsvarer

ICL8038 5Hz - 400KHz Frequency Generator kit (Off ebay) omkring $ 12-13

1Hz-75KHz Frequency Counter Kit (Off ebay) omkring $ 12-13

LED tænd/sluk -kontakt (du kan bruge alt, hvad du kan lide)

4 Gang Push -kontakter (kommer normalt som DPDT - det kan være svært at spore). Du kan bruge en drejekontakt, hvis du ikke kan finde en.

1 DPDT -trykkontakt (jeg havde singler af den matchende bandekontakt)

4 potter (2@5KB, 1@50KB) (jeg brugte en 50KB multi-turn præcisionspotte til frekvensjusteringen)

3 BNC panelmonterede stik

DC panelmonteret stik

1x Stor knop (passer til 50 mm gryde)

Male/Female PCB standoff -stik og stik (forskellige størrelser)

Højre vinkel PCB standoff -stik

Messing standoffs (forskellige størrelser)

Instrumentetui (dyreste del af projektet)! omkring $ 25

Inkjet hvidt og klart papir

Valgfri:

1 x 5,5 mm DC -stik (signalgeneratorkort)

1 x 4 mm DC -stik (målekort)

Fordi jeg allerede har mange af disse ting, var prisen omkring $ 50 (2 sæt plus en sag), men kan være højere, hvis du ikke har stik, stand -offs, knapper, kontakter osv.

Trin 1: Hvordan det hele hænger sammen

Grundlæggende er det bare et signalgeneratorsæt med en frekvensmåler tilsluttet udgangen. Jeg har dog tilføjet et par praktiske switchkombinationer.

Der er 3 BNC -stik:

En til hovedudgangen (der er altid i kredsløb, medmindre du skifter målekontakten til ekstern), en BNC til int/ext -måling ved hjælp af enten den interne måler til en ekstern kilde og en BNC på bagpanelet, der er forbundet til ovenstående (Så du kan tilslutte enten via front- eller bagpanelet).

Int/ext -kontakten bruges til at skifte et signal til den interne måler. Hvis det er i den interne position (in), går signalet fra generatoren til måleren og alle BNC -stik. Med denne konfiguration kan du tilslutte ethvert eksternt måleudstyr (frekvensmåler, oscilloskop parallelt med hovedsignalet ud). Hvis kontakten er i ekst (ud) position, afbryder den hovedudgangen, og både int/ekst & bagpanelet BNC'er er forbundet til den interne måler. Så du kan indføre et eksternt signal og bruge den interne måler til at måle det.

Signaltypekontakten er en drejekontakt, der grundlæggende skifter mellem Tri/Sine i de to første positioner. Den modsatte kontakt forbinder tri/sinus signalet til udgangen. I position tre bruges S1a ikke og skifter kun mellem squ & tri/sinus -udgange til hovedudgangen.

Trin 2: Ikke alle tællersæt er de samme

Inden du går ud og bruger penge på et af disse frekvensmåler, er de ikke alle ens. Vigtigt, hvad du vil have, er et kit, der måler lavere frekvenser. Mange af de færdigbyggede moduler måler kun 1MHz og derover. Der er også nogle kits derude, der ligner hinanden, men koden for hovedchippen er ikke korrekt i forhold til det originale design. Derfor har jeg valgt dette særlige kit, da det er det eneste, der endda lignede at fungere korrekt.

Fra sælgers websted er specifikationerne som følger:

• 1Hz-75MHz
• Fire eller fem cifret opløsning afhængig af måling af frekvens (dvs. x. KHz, x.xxx MHz, xx.xx MHz)
• Opløsning 1 Hz (maks.)
• Indgangsfølsomhed <20mV @1Hz-100KHz, 35mV @20MHz, 75mV @50MHz
• Indgangsspænding 7-9V (virker på 12V ingen bekymringer)

Byg tællersættet i henhold til sælgers instruktioner med følgende ændringer:

• Brug PCB -stikstandarder for lettere stik og tilslut senere
• Tænd/sluk -kontakten er valgfri, og du kan bare linke den, hvis du kan lide eller installere den (du har kontakten der, så hvorfor ikke)!
• Monter den røde variable hætte på undersiden af brættet (På billedet er den monteret i henhold til den anbefalede konstruktion, men jeg har vendt tavlen om). Jeg ændrede position, og det vil du se på senere fotos.
• Brug et inline -stik i ret vinkel i stedet for det lige medfølgende til sidemontering af LED -skærmen. På den måde kan den stikke ud i sagen og ikke overalt på dine bundkontroller!
• C14 bruges tilsyneladende ikke (jeg tror, det afhænger af, hvilken række variabel hætte der leveres, og for at indstille målernes nøjagtighed). Personligt synes jeg ikke, det er vigtigt, da den variable hætte ikke tilføjer en masse kalibrering, selv ved at tilføje en lille mængde ekstra kapacitans ved C14.
• Den medfølgende variable hætte (rød 5-20pf) var skrald og skulle udskiftes. Jeg endte med at købe en blanding af forskellige hætter (50 eller deromkring) af forskellige værdier, da de fleste med kits ser ud til at være affald.
• R14 leveres som en 56K modstand. Dette kan ændre sig i henhold til forskellige batches af C3355. Af denne grund monterede jeg et par ben fra en IC -stikkontakt, så modstanden let kan ændres, hvis det er nødvendigt.

Når du har bygget det, skal du kontrollere funktionaliteten i forhold til en kendt signalgenerator kilde.

Bemærkninger:

Selvom dokumentationen siger, at dette kit måler 1Hz til 75MHz, måler det i virkeligheden (som de fleste kits), at det måler bedre ved højere frekvenser. Dette er grunden til, at jeg har tilføjet eksterne BNC -stik til at tilslutte mere præcist udstyr. Det har også en tendens til at vise forskellige resultater afhængigt af om signalet er sinus/trekant eller firkant. Jo langsommere signal, jo langsommere målingstid. Det får det i boldparken det meste af tiden fra cirka 500Hz og fremefter. Igen, hvis nogen kender til et bedre kit, så lad mig det vide.

Trin 3: Byg signalgeneratoren

Fra sælgeroplysningerne er dens specifikation som følger

• 5Hz - 400KHz arbejdsområde
• Arbejdscyklus 2% - 95%
• DC bias justere -7,5V til 7,5V
• Output Amplitude 0,1V til 11V PP @12V
• Forvrængning 1%
• Temperaturdrift 50ppm/Deg C
• Spænding +12-15V

Igen skal du bygge sættet i henhold til sælgers instruktion med ændringer af følgende

• Brug PCB -standoffs for lettere forbindelser senere. Dette er for alle gryder (R1, 4, 6, 5), JP1 (Tri/Sine select), JP2 (Freq range select) og JP3 (main out)
• Når du er færdig, kan du midlertidigt forbinde gryder og jumpere for at kontrollere, om tavlen fungerer som forventet ved at forbinde den til et oscilloskop.

Trin 4: Design frontpanelet

Jeg vil ikke gennemgå hele processen, kun hvad jeg gjorde anderledes end mine andre instruerbare om "Making Professional Looking Front Panels". Jeg har også inkluderet Front Panel Express -designfilen, så du kan udskrive den samme, hvis du vil.

Grundlæggende starter du med at spore dit frontpanel og gøre en mock -up af, hvordan du vil have det til at se ud. Jeg har inkluderet den blyantversion, jeg startede med. Tilføj dimensioner, hvor du kan, da det vil gøre det meget lettere, når det er tid til at indtaste det i frontpanel express. Mod slutningen af denne Instructable kan jeg tilføje nogle iterationer af projektet, hvis jeg har fotos.

Dine frontpaneldimensioner bestemmes af den projektboks, du bruger. Jeg fik denne ene fra Jaycar (det er den større instrumentboks). Jeg startede med den mindre, jeg normalt bruger, men havde problemer med at montere alt, hvad jeg ønskede på frontpanelet (med kontakter, LED -tæller, betjeninger osv.). Så gik med den større kasse.

Brug softwaren til at designe frontpanelet. Udskriv derefter to versioner: en sort / hvid version på normalt papir til boring (med hulcentre) og en sidste farveversion på et hvidt etiketark.

Når du har din boreskabelon, skal du stikke den på panelet, markere dine huller og bore hullerne og udskæringerne. Når alt er gjort, skal du fjerne skabelonen og rengøre overfladen grundigt med et fedt- og voksfjerner eller spiritus. Brug en klæbeklud til at fjerne eventuelle fine støvpartikler, inden du fortsætter med at sætte panelets etiket på.

Til denne særlige build brugte jeg kun inkjetpapir. Hvis du ser godt efter, kan du se en lille smule bag papiret. I dette tilfælde vil jeg foreslå enten at købe ikke-gennemsigtig etiketmateriale, eller brug først en halvdel af det ubrugte ark og derefter lægge det trykte panelark over det. For at afslutte skal du lægge et ark klar inkjetfilm over for at beskytte det hele. Du kan efterlade noget hængende, skære hjørnerne ved 45 grader og også vikle det rundt om panelets bagside.

For at afslutte skal du skære alle hullerne ud med en skarp håndværkskniv.

Trin 5: Start montering og samling af hardware

Skru alle gryder, BNC -stik, drejeknap og afbryder på frontpanelet.

Monter LED -tavlen. Jeg har skåret et lille stykke gennemsigtig rød perspex mellem frontpanelet og LED -kortet. Det holdes bare på plads ved lidt at løsne afstandene mellem brættet og frontpanelet.

Sæt frontpanelet på plads, markér og bor monteringshullerne til gangkontakten og enkeltkontakten. Jeg havde allerede forudbestemt den højde, jeg ønskede med standoffs for bandekontakterne, da jeg designede frontpanelet.

Monter også signalgeneratorkortet på plads. Jeg monterede den på den ene side, så jeg ville have let adgang til kalibrering, hvis det var nødvendigt.

Bor og monter også bagpanelets DC- og BNC -stik.

Trin 6: Tilslut det hele

Lav ledningsvævene til gryderne, kontakterne osv. Fra brædderne ved hjælp af enten tilslutningstråd eller båndkabel. Monter til hunstik -ender for at forbinde til hovedkortene. Jeg har fundet ud af, at det er bedst at folde tappen over med en nåletang og lægge lidt loddemateriale på dem for at holde ledningerne falde ud. Tryk dem derefter ind i de sorte stik.

Start med at lodde gryderne op.

Selvom de kun er korte ture, er det stadig god praksis at bruge afskærmet kabel til output -stik. Tilslut drejesignalvælgerkontakten. Tilslut nu de udvendige BNC -stik til int/ext -kontakten og kortets stikledninger.

Når det er færdigt, skal du koble bandekontakten op.

Tilslut afbryderen og strømkablet til hovedkortene. Brug små spade -stik til at forbinde til kontakten. Jeg har lige vedhæftet ledningerne til hovedkortets stikkontakter, da DC -stik ikke var ankommet i skrivende stund (derfor er der ikke blevet kabelbundet endnu på billederne). Jeg eftermonterer dem, når de kommer

Afslut med at sætte alle knapper på frontpanelet.

Trin 7: Tænd for den

Fordi du skulle have kontrolleret hvert enkelt bord før hånden, skulle alt fungere som det skulle.

Kontroller, at den forreste LED -måler måler noget (det er i hvert fald et godt tegn). Vælg et frekvensområde, og sørg for, at målingen ændres. Du kan også kontrollere din int/ext switch/input ved at tilslutte en ekstern signalgenerator og se om den måler eksterne signaler.

Til sidst skal du tilslutte det til et oscilloskop og sikre dig, at du får de korrekte signaltyper, og at alle betjeningselementer fungerer som de skal. Det gode ved ledninger med stik er, at hvis det virker omvendt, skal du blot dreje kabelforbindelsen!

Der er en kalibreringsprocedure for signalgeneratorkortet, der skal inkluderes, når du køber sættet. Du skal bruge et oscilloskop for at gøre dette, men dette er et uddrag af instruktioner (eller der om):

Tilslut et oscilloskop til den firkantede output. Juster DUTY -kontrollen til 50%, og skift derefter til sinus. Juster R2 & 3 til sinusbølgetop for at minimere forvrængning. Når R2 og 3 er indstillet, behøver de ikke at skulle justeres igen. Vælg Tri for at udsende en savtandbølge. Juster DUTY-kontrollen, og konverter trekanten til savtand.

Forhåbentlig fungerer alt for dig.

Alt i alt synes jeg, at projektet kom ekstremt godt ud. Selvom du sandsynligvis kunne købe noget mere præcist for betydeligt flere penge, var det bestemt en sjov konstruktion (selvom den har siddet på bænken i et stykke tid)!

Trin 8: Første build, og når tingene ikke går Sådan planlægger du det (Blooper Reel)?

Nogle gange går bygninger ikke rigtigt første gang og ender med at blive bedre til det. Dette projekt var et af dem.

Det første foto forsøger at mangle alle betjeningselementer på forsiden af en mindre kasse (jeg har masser af disse kasser, da de er billige og passer generelt godt til de fleste testudstyrsprojekter). Jeg prøvede på alle måder og tog mig selv tid til at sætte det ud. I sidste ende var det for hårdt og forvirrende ved hjælp af vippekontakter og at ville have en stor knop til frekvenskontrol på forsiden. Plus at bogstaverne bliver gamle og ikke klistrer godt i disse dage. Det var da jeg faldt over frontpanelsoftware, som jeg sandsynligvis vil bruge til andre projekter fremover.

Også ved første forsøg fandt jeg ud af, at mine nye større bor er alt for vilde. Jeg endte med at knække kanten, da jeg borede et af BNC -hullerne, da det tog fat. Fra da af brugte jeg kun op til en 8 mm bit og brugte en reamer til at få de sidste større hulstørrelser.

Det andet foto havde jeg næsten det rigtige, indtil jeg begyndte at samle og indså, at det ville være bedre at skifte alle signaltyper i stedet for at have to separate udgange. Så kunne jeg montere en på bagsiden til et skjult stik. Det afrodede også fronten lidt synes jeg. Da jeg ikke behøvede et af frontpanelhullerne nu, var det ingen sved at fjerne et af hullerne ved hjælp af frontpanelsoftwaren. Det dækker let enhver fejl (designændring)!