Недорогий генератор сигналів з частотою від 0 до 20 мгц
В даному проекті описується створення генератора сигналів спеціальної форми частотою вище 10 МГц і нелінійними спотвореннями до 1%.
Генератор створює: синусоїдальний, трикутний, пилкоподібний або прямокутний (імпульсний) сигнал з нелінійними спотвореннями до 1%, з можливістю регулювання коефіцієнта заповнення імпульсів, частотної модуляцією, має ТТЛ вихід і і джерело напруги зсуву. Також може виконувати функцію частотоміра.
Головна мікросхема MAX 038 знята з виробництва, але все ще продається в роздрібній мережі.
Нижче прикріплений файл з приблизними розрахунком вартості генератора.
Виготовлення друкованої плати
Підготовка друкованої плати для трафаретного друку (серіграфія).
У проекті необхідно використовувати двосторонню друковану плату. Обраний нами процес впливу є хімічним, тому спочатку необхідно виконати трафаретний друк макета за допомогою лазерної установки, після чого піддати хімічній обробці.
Перш за все, ми конвертуємо файли макетів друкованої схеми в формат JPG. Оскільки друкована плата двостороння, ми будемо її перевертати для того, щоб виконати трафаретний друк на обох сторонах, оскільки ми будемо використовувати лазерну установку. З цієї причини друкована плата повинні мати той же розмір, що і макет, або один з розмірів (в залежності від напрямку, в якому перевертається друкована плата). Після обрізки друкованої плати з точних розмірами (також можна підігнати розмір макета з друкованою платою) плата покривається чорної акриловою фарбою за допомогою фарбопульта (процедуру нанесення фарби потрібно виконувати одним днем раніше). Друковану плату необхідно помістити в лівому верхньому кутку (точка 0,0 лазерної установки повинна збігатися з цією точкою), оскільки при перевороті друкованої плати вона повинна знаходитися в тому ж місці для збігу отворів.
Розміри макета друкованої схеми: 207,5 мм X 52 мм.
Виготовлення друкованої плати (серіграфія)
Лазерна установка буде прибирати фарбу в тих частинах, де це необхідно, для подальшого впливу кислотою.
Параметри даного процесу для лазерної установки вказані нижче:
Швидкість 60. Потужність 30. Дозвіл 1200, режим - mood Raster.
Даний процес необхідно виконати двічі на обох сторонах друкованої плати, щоб коректно видалити фарбу.
Виготовлення друкованої плати (видалення слідів фарби)
Після попередньої процедури, все ще залишаються сліди фарби і вони повинні бути видалені перед процесом впливу кислотою. Після виймання плати з лазерної установки ми повинні почекати, принаймні, одну годину, щоб друкована плата стала сухою. Для цього необхідно використовувати м'який розчинник, такий як скипидар або його замінник.
Після очищення друкованої плати, вона повинна виглядати, як на фото вище.
Виготовлення друкованої плати (вплив кислотою)
Для даного процесу необхідно використовувати кислоту і будь-який інший продукт, щоб почати реакцію і прискорити сам процес.
Для початку необхідно відвідати магазин радіотоварів. Зазвичай, використовувана кислота - це соляна кислота, розведена з водою, продається в супермаркетах у відділі побутових миючих засобів (хлористоводнева кислота). Велика концентрація прискорює весь процес. Як зазначалося раніше, крім кислоти нам необхідно використовувати каталізатор реакції. Для цієї мети краще всього підходить Надборнокислий натрій, який продається в магазині радіотоварів; також необхідно використовувати медичний кисень з високою концентрацією.
Виготовлення друкованої плати (видалення залишків фарби)
Видалення залишків фарби
Після обробки кислотою, необхідно видалити залишки фарби, використовуючи сильний розчинник.
Електрична схема генератора
Збірка генератора сигналів, частина 1
Спочатку необхідно просвердлити друковану плату і почати припаювати компоненти. Необхідно приділяти увагу тому факту, що друкована плата двостороння, тому потрібно враховувати пайку наскрізних отворів і компонентів, які необхідно запаювати з двох сторін плати.
Розміщення компонентів показано на фотографіях.
Резистор номіналом 100 кОм, мікросхема chip 1 (операційний підсилювач), конденсатори, з'єднані з мікросхемою chip 1 і потенціометр номіналом 220 кОм, складають схему регулювання коефіцієнта заповнення імпульсів, яка використовується для нахилу імпульсу. Дана схема може генерувати деякі спотворення, тому вона приєднується до землі через перемичку SW3. (Типове положення ON-ON). Можна не використовувати перемичку, але не забудьте заземлити схему.
Збірка генератора сигналів, частина 2
Конденсатор ємністю 1мкФ неполярний (дивіться пояснення схеми, в пункті 3.2.1).
Конектор вибору діапазону підключається до поворотного перемикача, в якому висновок коннектора приєднаний до резистору номіналом 4,7 кОм, який в свою чергу приєднаний до спільного висновку (A) перемикача. Даний поворотний перемикач має чотири положення спрацьовування і одне не підключений (для вибору високої частоти, конденсатор 27 пФ).
Як зазначено в описі схеми, паразитная ємність може обмежувати смугу пропускання. В даному проекті паразитні ємності виникають внаслідок використання транзисторів, приєднаних до конденсаторів, тому максимальна частота сягає значення 10 МГц, однак якщо ви хочете збільшити цю межу необхідно від'єднати конденсатор ємністю 27 пФ або використовувати конденсатор меншого номіналу, щоб досягти смуги пропускання вище 20 МГц.
Інший коннектор призначений для вибору типу сигналу. Ми повинні встановити поворотний перемикач в 3-е положення перемикання. Висновок 5V під'єднується до спільного висновку поворотного перемикача (A), а висновки A0 і A1 до висновків 1 і 2, залишаючи висновок 3 не під'єднані.
Мікросхема MAX038 не випускається, але її все ще можна придбати. Не рекомендується купувати дану мікросхему безпосередньо в Китаї, оскільки вона зазвичай приходить несправна, хоча дешева.
Збірка генератора сигналів, частина 3
BNC конектор призначений для ТТЛ виходу.
Перемички p1 і p2 замінюють резистори номіналом 47 Ом, оскільки BNC конектор вже має дане електричний опір.
Позитивний висновок електролітичного конденсатора підключається до квадратної контактної майданчику. Її положення зазначено на фотографії.
Потенціометр номіналом 1 кОм призначений для контролю вихідного рівня сигналу.
Блакитний потенціометр номіналом 4,7 кОм контролює посилення для того, щоб вибрати максимальний рівень вихідного сигналу.
Збірка генератора сигналів, частина 4
Перемичка SW5 перемикає напруга зсуву на нуль.
Потенціометр номіналом 4,7 кОм призначений для зміни напруги зсуву.
Перемичка p3 і операційний підсилювач працюють як повторювач, для того, щоб передавати сигнали в частотомір.
Збірка генератора сигналів, частина 5
На даній фотографії показано правильне розташування операційних підсилювачів.
Схема джерела живлення
Збірка джерела живлення, частина 1
Макет друкованої схеми має наступні розміри: 63,4 мм X 7,9 мм.
Збірка джерела живлення, частина 2
Компоненти повинні розміщуватися так, як вказано на фотографії.
Збірка джерела живлення, частина 3
Непомічені дроти подають напруга живлення на світлодіод, який сигналізує про те, що генератор включений.
Корпус виготовляється з фанери товщиною 5 мм.
Дизайн виконаний в програмі Rhinoceros Зої Карбахо (Zoe Carbajo).
Нанесення малюнка виконується за допомогою лазерної установки.
Також в конструкцію необхідно додати деякі допуски, щоб різні частини ідеально зістикувалися. Це залежить від обраного типу матеріалу.
Корпус під'єднується до шматочка самоклеющейся алюмінієвої фольги (зазвичай використовується в сантехніці) для того, щоб приєднати до землі металеві компоненти потенціометрів і перемикачів. Далі заземлення приєднується до алюмінієвої фользі через FM вхід BNC коннектора.
Установка друкованої плати в корпус, частина 1
Плата під'єднується до шматочка самоклеющейся алюмінієвої фольги (зазвичай використовується в сантехніці) для того, щоб приєднати до землі металеві компоненти потенціометрів і перемикачів. Далі заземлення приєднується до алюмінієвої фользі через FM вхід BNC коннектора.
Установка друкованої плати в корпус, частина 2
На фотографії вище показано розміщення трансформатора і коннектора для проведення харчування і перемикача. Два останніх компонента можна взяти від комп'ютерного блоку живлення
Два виведення 0В від вторинної обмотки трансформатора повинні з'єднуватися разом, оскільки нам потрібен джерело живлення з середньою точкою. Цю точку з'єднання необхідно підключить до землі (середній висновок коннектора). Обплетення проводів необхідно також під'єднати до землі блоку живлення.
