เครื่องกำเนิดสัญญาณรูปคลื่นต้นทุนต่ำ (0 - 20MHz): 20 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

บทคัดย่อ โครงการนี้มาจากความจำเป็นในการจัดหาเครื่องกำเนิดคลื่นที่มีแบนด์วิดท์มากกว่า 10 Mhz และการบิดเบือนฮาร์มอนิกต่ำกว่า 1% ทั้งหมดนี้ด้วยราคาต้นทุนต่ำ เอกสารนี้อธิบายการออกแบบเครื่องกำเนิดคลื่นที่มีแบนด์วิดท์มากกว่า 10MHz ซึ่งสร้าง: รูปคลื่นไซน์ สามเหลี่ยม ฟันเลื่อย หรือสี่เหลี่ยม (พัลส์) ที่มีการบิดเบือนฮาร์มอนิกต่ำกว่า 1% การปรับรอบการทำงาน การปรับความถี่ เอาต์พุต TTL และออฟเซ็ต แรงดันไฟฟ้า. นอกจากนี้ยังนำเสนอการออกแบบตัวนับความถี่

ขั้นตอนที่ 1: รายการชิ้นส่วน

นี่คือรายการชิ้นส่วนหลัก ส่วนหลัก MAX 038 เป็นชิ้นส่วนที่เลิกผลิตแล้ว แต่ก็ยังสามารถซื้อได้ แนบเป็นงบประมาณโดยประมาณ

ขั้นตอนที่ 2: ทำ PCB

Make Ready PCB สำหรับ serigraph เป็น PCB แบบสองหน้า กระบวนการที่เลือกคือกระบวนการทางเคมี ดังนั้นสิ่งแรกที่เราต้องทำคือ serigraph ของเลย์เอาต์ด้วยเครื่องเลเซอร์ และหลังกระบวนการทางเคมี ประการแรก เราเริ่มต้นด้วยเลย์เอาต์ในรูปแบบ-j.webp

ขั้นตอนที่ 3: ทำ PCB (Serigraph)

เซริกราฟ เครื่องเลเซอร์.machine จะกำจัดสีในส่วนที่จำเป็นต้องให้กรดโจมตี พารามิเตอร์เครื่องเลเซอร์สำหรับกระบวนการนี้คือ ความเร็ว 60 กำลัง 30 จุดความละเอียด 1200 อารมณ์ Raster เราต้องทำขั้นตอนสองครั้งในทั้งสองด้านของ PCB เพื่อขจัดสีอย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 4: ทำ PCB (การลบรอยสี)

ลบรอยสี. หลังจากขั้นตอนที่แล้วยังมีร่องรอยของสีอยู่และจะต้องลบออกก่อนกระบวนการที่เป็นกรด แต่หลังจากนำ PCB ออกจากเครื่องเลเซอร์แล้ว เราต้องรออย่างน้อยหนึ่งชั่วโมงเพื่อให้แห้ง เพื่อจุดประสงค์นี้ เราใช้ตัวทำละลายชนิดอ่อน เช่น น้ำมันสนหรือสารทดแทน เมื่อเราทำความสะอาด PCB แล้ว จะต้องปรากฎเหมือนภาพใดภาพหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 5: ทำ PCB (การโจมตีด้วยกรด)

การโจมตีของกรด สำหรับกระบวนการนี้ เราต้องการกรดและผลิตภัณฑ์อื่นเพื่อเริ่มต้นปฏิกิริยาและดำเนินการตามกระบวนการเร็วขึ้น สิ่งที่จำเป็นสำหรับกระบวนการนี้สามารถซื้อได้ในร้านค้าอิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไป กรดที่ใช้แล้วคือกรดไฮโดรคลอริกบวกกับน้ำ ซึ่งขายในซูเปอร์มาร์เก็ต เช่น ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด (กรดมูริอาติก) ความเข้มข้นที่มากขึ้นเร็วขึ้นจะเป็นกระบวนการ นอกจากกรดแล้ว เราต้องการผลิตภัณฑ์ตัวเร่งปฏิกิริยาดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ หนึ่งที่ดีที่สุดคือโซเดียมเพอร์บอเรตที่ขายในร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้าและในซูเปอร์มาร์เก็ตเช่นผลิตภัณฑ์เพื่อทำให้เสื้อผ้าขาวขึ้น (อย่างน้อยในสเปน) ผลิตภัณฑ์อื่นคือน้ำออกซิเจน แต่ต้องมีความเข้มข้นสูง

ขั้นตอนที่ 6: ทำ PCB (การถอดสีที่เหลือ)

พักการถอดสี หลังจากกระบวนการกรด เราจะเอาสีที่เหลือออกโดยใช้ตัวทำละลายที่แรง

ขั้นตอนที่ 7: แผนผังตัวสร้างรูปคลื่น

ขั้นตอนที่ 8: การประกอบเครื่องกำเนิดสัญญาณรูปคลื่น 1

ก่อนอื่นเราต้องเจาะ PCB และเริ่มประสานส่วนประกอบ เราต้องใส่ใจกับความจริงที่ว่ามันเป็น PCB แบบสองหน้า ดังนั้นจึงมีจุดแวะเพื่อเชื่อมต่อทั้งสองด้านและส่วนประกอบส่วนใหญ่จะถูกบัดกรีโดยทั้งสองด้านในวงจรนี้ เราสามารถเห็นสิ่งนี้ในภาพ การจัดวางส่วนประกอบเป็นเหมือนภาพที่แสดง ตัวต้านทาน 100K, ชิป 1 (แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน), ตัวเก็บประจุที่เกี่ยวข้องกับชิป 1 และโพเทนชิออมิเตอร์ 220K ประกอบขึ้นจากการปรับรอบการทำงาน ซึ่งมีประโยชน์เพียงในการเอียงคลื่น วงจรนี้สามารถสร้างความผิดเพี้ยนได้ เนื่องจากวงจรนี้มักจะถูกสับเปลี่ยนลงกราวด์ผ่านสวิตช์ SW3 (สวิตช์ชนิด ON-ON) ถ้าเราไม่ใช้สิ่งนี้ เราสามารถกำจัดมันได้ โดยอย่าลืมเชื่อมต่อกับกราวด์

ขั้นตอนที่ 9: การประกอบเครื่องกำเนิดสัญญาณรูปคลื่น 2

ตัวเก็บประจุ 1uF ไม่เป็นโพลาไรซ์ (ดูคำอธิบายวงจร 3.2.1) ตัวเชื่อมต่อของการเลือกช่วงเชื่อมต่อกับสวิตช์แบบโรตารี่ ซึ่งพินของตัวเชื่อมต่อที่ต่อกับตัวต้านทาน 4K7 เชื่อมต่อกับพินทั่วไป (A) ของสวิตช์ สวิตช์โรตารี่นี้ถูกตั้งค่าไว้สำหรับสวิตช์สี่ตัว โดยปล่อยให้ว่างหนึ่งตัว (การเลือกความถี่สูง 27pF) ตามที่อธิบายในวงจร ความจุของปรสิตสามารถจำกัดแบนด์วิดท์ได้ ในการออกแบบนี้มีความจุของปรสิตเนื่องจากการใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อเปลี่ยนตัวเก็บประจุ ดังนั้นความถี่สูงสุดที่เข้าถึงได้คือ 10MHz แต่ถ้าเราต้องการเกินขีดจำกัดนี้ จำเป็นต้องถอดตัวเก็บประจุ 27pF ออกหรือใช้ตัวที่เล็กกว่า รับแบนด์วิดธ์มากกว่า 20MHz ตัวเชื่อมต่ออื่น ๆ คือการพิมพ์การเลือกรูปคลื่น เราต้องตั้งสวิตช์โรตารี่เป็น 3 สวิตช์ พิน 5V เชื่อมต่อกับพินทั่วไปของสวิตช์โรตารี่ (A) และ A0 และ A1 กับพิน 1 และ 2 ปล่อยให้พิน 3 ว่าง MAX038 เป็นส่วนประกอบที่ไม่อยู่ในรายการ แต่สามารถซื้อได้ ไม่แนะนำให้ซื้อในจีนเพราะถึงถูกกว่าแต่ก็ไม่ได้ผล

ขั้นตอนที่ 10: การประกอบเครื่องกำเนิดสัญญาณรูปคลื่น 3

ขั้วต่อ BNC ใช้สำหรับเอาต์พุต TTL สะพาน p1 และ p2 แทนที่ตัวต้านทาน 47 โอห์ม เนื่องจากตัวเชื่อมต่อ BNC มีการนำอิมพีแดนซ์นี้ไปใช้ พินบวกของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเชื่อมต่อในรอยเท้ากำลังสอง ถูกจัดวางตามภาพ โพเทนชิออมิเตอร์ 1K ใช้สำหรับควบคุมระดับเอาต์พุตของรูปคลื่น โพเทนชิออมิเตอร์สีน้ำเงินของ 4k7 ควบคุมอัตราขยาย เพื่อเลือกระดับเอาต์พุตสูงสุด

ขั้นตอนที่ 11: การประกอบเครื่องกำเนิดสัญญาณรูปคลื่น 4

สวิตช์ SW5 จะเปลี่ยนแรงดันออฟเซ็ตเป็นศูนย์ โพเทนชิออมิเตอร์ 4K7 ใช้สำหรับเปลี่ยนแรงดันออฟเซ็ต สะพาน p3 และรูที่อยู่ด้านบนและตัวขยายสัญญาณปฏิบัติการทำงานเหมือนตัวตามวงจร เพื่อส่งสัญญาณไปยังตัวนับความถี่

ขั้นตอนที่ 12: การประกอบเครื่องกำเนิดสัญญาณรูปคลื่น 5

ในภาพนี้ เราจะเห็นตำแหน่งที่ถูกต้องของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน

ขั้นตอนที่ 13: แผนผังพาวเวอร์ซัพพลาย

ขั้นตอนที่ 14: การประกอบพาวเวอร์ซัพพลาย 1

เค้าโครงมีขนาด: 63, 4 มม. X 7, 9 มม.

ขั้นตอนที่ 15: การประกอบพาวเวอร์ซัพพลาย 2

วางส่วนประกอบตามที่เราเห็นในภาพ

ขั้นตอนที่ 16: การประกอบพาวเวอร์ซัพพลาย 3

สายไฟที่ไม่ได้ทำเครื่องหมายจะจ่ายแรงดันไฟให้กับไดโอดนำ เพื่อที่จะรู้ว่าเมื่อใดที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเปิดอยู่

ขั้นตอนที่ 17: โครงสร้างกล่อง

โครงสร้างเป็นแผ่นไม้อัดหนา 5 มม. ออกแบบโดยใช้โปรแกรม Rhinoceros โดย Zoe Carbajo มันถูกเคลือบด้วยเครื่องเลเซอร์ จำเป็นต้องเพิ่มค่าความคลาดเคลื่อนในการออกแบบ เพื่อให้ชิ้นส่วนต่างๆ เชื่อมต่อกันอย่างลงตัว จะขึ้นอยู่กับวัสดุ มีการติดแผ่นกระดาษอะลูมิเนียมแบบมีกาว (มักใช้ในท่อประปา) เพื่อเชื่อมต่อกับกราวด์ ชิ้นส่วนโลหะของโพเทนชิโอมิเตอร์ และสวิตช์ กราวด์เชื่อมต่อกับกระดาษอลูมิเนียมผ่านขั้วต่อ BNC อินพุต FM

ขั้นตอนที่ 18: การประกอบ PCB และโครงสร้างกล่อง 1

มีการติดแผ่นกระดาษอะลูมิเนียมแบบมีกาว (มักใช้ในระบบประปา) เพื่อเชื่อมต่อกับกราวด์ ชิ้นส่วนโลหะของโพเทนชิโอมิเตอร์ และสวิตช์ กราวด์เชื่อมต่อกับกระดาษอลูมิเนียมผ่านขั้วต่อ BNC อินพุต FM

ขั้นตอนที่ 19: การประกอบ PCB และโครงสร้างกล่อง2

ต่อไปนี้เราจะเห็นตำแหน่งของหม้อแปลง คอนเนคเตอร์สำหรับสายไฟและสวิตช์ สององค์ประกอบสุดท้ายนี้ได้มาจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ต้องต่อขา 0V สองตัวจากตัวรองของหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากแหล่งจ่ายของเราต้องการจุดจ่ายไฟระดับกลาง สิ่งเหล่านี้ไปเชื่อมต่อกับกราวด์ (พินกลางของขั้วต่อ) กราวด์ของแหล่งจ่ายไฟจะต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ของแหล่งจ่ายไฟด้วย

ขั้นตอนที่ 20: รูปคลื่นเสร็จสิ้นและทำงาน

รางวัลที่สี่ในการประกวด Build My Lab