Bangun Generator Sinyal Sapu LED 5Hz hingga 400KHz Ini Dari Kit: 8 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Bangun generator sinyal sapuan yang mudah ini dari kit yang tersedia.

Jika Anda melihat instruksi terakhir saya (Buat Panel Depan Tampak Profesional), saya mungkin telah menghindari apa yang sedang saya kerjakan saat itu, yang merupakan generator sinyal. Saya menginginkan generator sinyal di mana saya dapat menyapu frekuensi dengan relatif mudah (Tidak hanya mengatur dan melupakan). Karena saya tidak dapat menemukan sesuatu yang murah, saya memutuskan untuk mengumpulkannya sendiri dan menggunakan kit sebagai dasar.

Inti dari proyek ini adalah kit generator sinyal yang mudah didapat dari Ebay, Amazon, dll. Mudah dibuat dan dapat disesuaikan. Ada empat rentang frekuensi (5-50Hz, 50-500Hz, 500Hz-20Khz dan 20KHz-400KHz), tiga jenis output (Persegi, Segitiga dan Sinus).

Penghitung adalah kit lain dan menghitung dari 1Hz-75MHz dengan rentang otomatis dan resolusi 4 atau 5 digit.

Beberapa Catatan:

1. Saya tidak mendesain kit ini, hanya membuatnya sebagai bagian dari proyek. Mereka sudah tersedia melalui sebagian besar outlet online (Ebay dll). Yang sedang berkata, jika Anda memiliki masalah dengan suku cadang, bangunan dll tidak ada gunanya menghubungi saya tentang hal itu. Hubungi penjual tempat Anda membelinya. Saya senang mencoba dan menjawab pertanyaan sehubungan dengan bagaimana saya menggunakannya dalam bangunan khusus ini.

2. Kit penghitung frekuensi, sementara dikatakan akan menghitung dari 1Hz hingga 75MHz, saya tidak menemukan kasusnya. Semakin lambat frekuensinya, semakin lambat dan semakin besar margin kesalahannya. Jika ada yang tahu tentang kit penghitung yang lebih baik, saya senang mendengarnya. Karena itu, ini adalah yang terbaik yang bisa saya buat yang akan membaca nilai frekuensi yang lebih rendah (Sub KHz)

Perlengkapan

Kit Generator Frekuensi ICL8038 5Hz - 400KHz (Di luar ebay) sekitar $12-13

Kit Penghitung Frekuensi 1Hz-75KHz (Off ebay) sekitar $12-13

LED On/Off Switch (Anda dapat menggunakan apapun yang Anda suka)

4 Sakelar Gang Push (biasanya datang sebagai DPDT - ini mungkin sulit untuk dilacak). Anda dapat menggunakan sakelar putar jika Anda tidak menemukannya.

1 sakelar dorong DPDT (Saya memiliki sakelar geng yang cocok)

4 Pot (2@5KB, 1@50KB) (Saya menggunakan pot presisi multi-putaran 50KB untuk penyesuaian frekuensi)

3 konektor pemasangan panel BNC

Konektor pemasangan panel DC

1x Kenop Besar (Sesuai dengan pot 50mm)

Konektor dan colokan standoff PCB Pria/Wanita (Berbagai ukuran)

Konektor kebuntuan PCB sudut kanan laki-laki

Kebuntuan kuningan (Berbagai ukuran)

Kotak instrumen (bagian paling mahal dari proyek)! sekitar $25

Kertas putih & bening inkjet

Opsional:

1 x 5.5mm konektor DC (papan generator sinyal)

1 x 4mm konektor DC (papan meteran)

Karena saya sudah memiliki banyak barang ini, biayanya sekitar $50 (2 kit plus kasing), tetapi mungkin lebih tinggi jika Anda tidak memiliki konektor, penyangga, kenop, sakelar, dll.

Langkah 1: Bagaimana Semuanya Bersatu

Pada dasarnya itu hanya kit generator sinyal dengan penghitung frekuensi yang terhubung ke output. Namun, saya telah menambahkan beberapa kombinasi peralihan yang praktis.

Ada 3 konektor BNC:

Satu untuk output utama (yang selalu dalam rangkaian kecuali Anda mengganti sakelar pengukur ke eksternal), satu BNC untuk pengukuran int/ext menggunakan meter internal untuk sumber eksternal dan satu BNC pada panel belakang yang terhubung ke atas (Jadi Anda dapat menghubungkan baik melalui panel depan atau belakang).

Saklar int/ext digunakan untuk mengalihkan sinyal ke meter internal. Jika pada posisi internal (dalam), sinyal dari generator menuju ke meteran dan semua konektor BNC. Dengan konfigurasi ini Anda dapat menghubungkan peralatan pengukur eksternal (Penghitung frekuensi, osiloskop secara paralel dengan sinyal utama keluar). Jika sakelar berada pada posisi ext (out), sakelar ini memutuskan sambungan keluar utama dan kedua panel BNC int/ext & belakang terhubung ke meter internal. Jadi Anda dapat memasukkan sinyal eksternal dan menggunakan pengukur internal untuk mengukurnya.

Sakelar Tipe Sinyal adalah sakelar putar yang pada dasarnya beralih antara Tri/Sine di dua posisi pertama. Saklar yang berlawanan menghubungkan sinyal tri/sinus ke output. Di posisi tiga, S1a tidak digunakan dan hanya beralih antara output squ & tri/sinus ke output utama.

Langkah 2: Tidak Semua Kit Penghitung Sama

Sebelum Anda keluar dan membelanjakan uang untuk salah satu kit penghitung frekuensi ini, semuanya tidak sama. Penting apa yang Anda inginkan adalah kit yang mengukur frekuensi yang lebih rendah. Banyak modul siap pakai hanya berukuran 1MHz ke atas. Ada juga beberapa kit di luar sana yang terlihat mirip, tetapi kode chip utama tidak benar dari desain aslinya. Itulah mengapa saya memilih kit khusus ini karena ini adalah satu-satunya yang terlihat berfungsi dengan benar.

Dari situs penjual, spesifikasinya sebagai berikut:

• 1Hz-75MHz
• Resolusi empat atau 5 digit tergantung pada frekuensi yang diukur (yaitu x. KHz, x.xxx MHz, xx.xx MHz)
• Resolusi 1Hz (maks)
• Sensitivitas masukan <20mV @1Hz-100KHz, 35mV @20MHz, 75mV @50MHz
• Tegangan input 7-9V (bekerja pada 12V jangan khawatir)

Bangun kit penghitung sesuai instruksi penjual dengan modifikasi berikut:

• Gunakan kebuntuan konektor PCB untuk plug and connect yang lebih mudah nanti
• Sakelar on/off bersifat opsional dan Anda dapat menautkannya jika Anda suka atau memasangnya (Anda memiliki sakelar di sana, jadi mengapa tidak)!
• Pasang tutup variabel merah di bagian bawah papan (Dalam foto itu dipasang sesuai build yang disarankan, tapi saya membalik papan). Saya mengubah posisinya dan Anda akan melihatnya di foto selanjutnya.
• Gunakan konektor inline sudut kanan alih-alih konektor lurus yang disediakan untuk pemasangan samping layar LED. Dengan cara itu, itu bisa menonjol ke dalam kasing dan tidak di seluruh kontrol bawah Anda!
• C14 tampaknya tidak digunakan (saya pikir itu tergantung pada kisaran tutup variabel apa yang disediakan dan untuk mengatur akurasi meter). Secara pribadi, saya tidak berpikir itu penting karena tutup variabel tidak menambahkan banyak kalibrasi bahkan dengan menambahkan sejumlah kecil kapasitansi ekstra di C14.
• Tutup variabel yang disediakan (merah 5-20pf) adalah sampah dan perlu diganti. Saya akhirnya membeli campuran topi yang berbeda (50 atau lebih) dari berbagai nilai karena sebagian besar yang disertakan dengan kit tampaknya sampah.
• R14 disediakan sebagai resistor 56K. Ini dapat berubah sesuai dengan batch C3355 yang berbeda. Untuk alasan ini, saya memasang beberapa pin dari soket IC sehingga resistor dapat dengan mudah diubah jika perlu.

Setelah Anda membuatnya, periksa fungsionalitasnya dengan sumber generator sinyal yang diketahui.

Catatan:

Sementara dokumentasi mengatakan kit ini akan mengukur 1Hz hingga 75MHz, pada kenyataannya saya telah menemukan (seperti kebanyakan kit) mengukur lebih baik pada frekuensi yang lebih tinggi. Inilah alasan saya menambahkan soket BNC eksternal untuk menghubungkan peralatan yang lebih akurat. Itu juga cenderung menampilkan hasil yang berbeda tergantung pada apakah sinyalnya sinus/segitiga atau persegi. Semakin lambat sinyal, semakin lambat waktu pengukuran. Itu mendapatkannya di taman bola sebagian besar waktu dari sekitar 500Hz dan seterusnya. Sekali lagi, jika seseorang mengetahui kit yang lebih baik, beri tahu saya.

Langkah 3: Bangun Generator Sinyal

Dari informasi penjual, spesifikasinya adalah sebagai berikut:

• Rentang kerja 5Hz - 400KHz
• Siklus tugas 2% - 95%
• Bias DC menyesuaikan -7.5V ke 7.5V
• Amplitudo Keluaran 0.1V hingga 11V PP @12V
• Distorsi 1%
• Suhu Drift 50ppm/Deg C
• Tegangan +12-15V

Sekali lagi, buat kit sesuai instruksi penjual dengan modifikasi berikut:

• Gunakan kebuntuan PCB untuk koneksi yang lebih mudah nanti. Ini untuk semua pot (R1, 4, 6, 5), JP1 (Pilihan Tri/Sine), JP2 (Pilihan rentang frekuensi) dan JP3 (pilihan utama)
• Setelah selesai, Anda dapat menghubungkan pot dan jumper sementara untuk memeriksa apakah papan berfungsi seperti yang diharapkan dengan menghubungkannya ke osiloskop.

Langkah 4: Desain Panel Depan

Saya tidak akan melalui seluruh proses, hanya apa yang saya lakukan berbeda dengan instruksi saya yang lain tentang "Membuat Panel Depan Tampak Profesional". Saya juga menyertakan file desain Front Panel Express sehingga Anda dapat mencetak yang sama jika Anda mau.

Pada dasarnya mulailah dengan menelusuri panel depan Anda dan membuat tiruan dari tampilan yang Anda inginkan. Saya telah menyertakan versi pensil yang saya mulai. Tambahkan dimensi di mana Anda bisa karena akan lebih memudahkan ketika tiba saatnya untuk memasukkannya ke panel depan express. Menjelang akhir Instructable ini saya dapat menambahkan beberapa iterasi proyek jika saya memiliki foto.

Dimensi panel depan Anda akan ditentukan oleh kotak proyek yang Anda gunakan. Saya mendapatkan yang satu ini dari Jaycar (ini adalah kotak instrumen yang lebih besar). Saya mulai dengan yang lebih kecil yang biasanya saya gunakan, tetapi mengalami kesulitan memasang semua yang saya inginkan ke panel depan (dengan sakelar, penghitung LED, kontrol, dll). Jadi pergi dengan kotak yang lebih besar.

Gunakan perangkat lunak untuk mendesain panel depan. Kemudian cetak dua versi: satu versi hitam & putih ke kertas biasa untuk pengeboran (dengan lubang di tengah) dan satu versi warna akhir ke lembar label putih.

Setelah Anda memiliki templat pengeboran, tempelkan ke panel, tandai lubang Anda dan bor lubang dan guntingannya. Setelah semua selesai, lepaskan template dan bersihkan permukaan secara menyeluruh dengan penghapus minyak dan lilin atau spiritus. Gunakan kain paku untuk menghilangkan partikel debu halus sebelum melanjutkan menempelkan label panel.

Untuk build khusus ini, saya hanya menggunakan kertas inkjet. Jika Anda melihat lebih dekat, Anda dapat melihat sedikit di belakang kertas. Dalam hal ini saya akan menyarankan untuk membeli stok label yang tidak tembus pandang atau, gunakan tempelkan setengah lembar yang tidak digunakan terlebih dahulu, lalu letakkan lembar panel yang dicetak di atasnya. Untuk menyelesaikannya, letakkan selembar film inkjet bening di atas untuk melindungi semuanya. Anda dapat meninggalkan beberapa over-hang, memotong sudut di 45 Deg dan membungkusnya di bagian belakang panel juga.

Untuk menyelesaikannya, potong semua lubang menggunakan pisau tajam.

Langkah 5: Mulai Memasang dan Merakit Perangkat Keras

Pasang semua pot, konektor BNC, rotary, dan sakelar daya ke panel depan.

Pasang papan penghitung LED. Saya telah memotong sepotong kecil perspex merah transparan antara panel depan dan papan LED. Itu hanya ditahan di tempatnya dengan sedikit melonggarkan kebuntuan antara papan dan panel depan.

Letakkan panel depan di tempatnya, tandai dan bor lubang pemasangan untuk sakelar geng dan sakelar tunggal. Saya sudah menentukan ketinggian yang saya inginkan dengan kebuntuan untuk sakelar geng ketika saya mendesain panel depan.

Pasang juga papan generator sinyal di tempatnya. Saya memasangnya di satu sisi sehingga saya memiliki akses mudah untuk kalibrasi jika diperlukan.

Juga bor dan pasang konektor DC dan BNC panel belakang.

Langkah 6: Menghubungkan Semuanya

Buat alat tenun kabel untuk pot, sakelar dll dari papan menggunakan kabel hookup atau kabel pita. Pasang ke ujung konektor perempuan untuk terhubung ke papan utama. Saya telah menemukan yang terbaik untuk melipat tab dengan tang hidung jarum dan menaruh sedikit solder pada mereka untuk menjaga kabel jatuh. Kemudian tekan ke konektor hitam.

Mulailah dengan menyolder pot.

Meskipun hanya berjalan singkat, masih merupakan praktik yang baik untuk menggunakan kabel berpelindung untuk konektor output. Pasang sakelar pemilih sinyal putar. Sekarang sambungkan konektor BNC keluar ke sakelar int/ext dan kabel konektor papan.

Setelah selesai, pasang sakelar geng.

Sambungkan sakelar daya dan kabel daya ke papan utama. Gunakan konektor sekop kecil untuk menghubungkan ke sakelar. Saya baru saja memasang kabel ke soket papan utama karena konektor DC belum tiba pada saat penulisan (karenanya mengapa belum ada kabel yang diikat di foto). Saya akan memasangnya kembali ketika mereka tiba

Untuk menyelesaikannya, letakkan semua kenop ke panel depan.

Langkah 7: Mengaktifkannya

Karena Anda harus memeriksa setiap papan sebelumnya, semuanya harus berfungsi sebagaimana mestinya.

Periksa apakah meteran LED depan mengukur sesuatu (setidaknya itu pertanda baik). Pilih rentang frekuensi dan pastikan pengukuran berubah. Anda juga dapat memeriksa sakelar/input int/ext Anda dengan menghubungkan generator sinyal eksternal dan melihat apakah itu mengukur sinyal eksternal.

Terakhir, sambungkan ke osiloskop dan pastikan Anda mendapatkan jenis sinyal yang benar, dan semua kontrol berfungsi sebagaimana mestinya. Hal yang hebat tentang pengkabelan dengan konektor adalah jika bekerja secara terbalik, cukup putar konektor kabelnya!

Ada prosedur kalibrasi untuk papan pembangkit sinyal yang harus disertakan saat Anda membeli kit. Anda memerlukan osiloskop untuk melakukan ini, tetapi ini adalah kutipan dari instruksi (atau sekitar itu):

Hubungkan osiloskop ke output persegi. Sesuaikan kontrol DUTY ke 50%, lalu alihkan ke sinus. Sesuaikan R2 & 3 ke puncak gelombang sinus untuk meminimalkan distorsi. Setelah R2 & 3 diatur, mereka tidak perlu menyesuaikan lagi. Untuk mengeluarkan gelombang gigi gergaji, pilih Tri. Sesuaikan kontrol DUTY dan ubah segitiga menjadi gigi gergaji.

Semoga semuanya bekerja untuk Anda.

Secara keseluruhan, saya pikir proyek ini berjalan dengan sangat baik. Meskipun Anda mungkin bisa membeli sesuatu yang lebih akurat dengan uang yang jauh lebih banyak, itu jelas merupakan bangunan yang menyenangkan (walaupun sudah cukup lama duduk di bangku cadangan)!

Langkah 8: Pembuatan Awal dan Ketika Segalanya Tidak Berjalan Bagaimana Anda Merencanakannya (Blooper Reel)?

Terkadang bangunan tidak berjalan dengan benar terlebih dahulu dan akhirnya menjadi lebih baik untuk itu. Proyek ini adalah salah satunya.

Foto pertama mencoba untuk membagi semua kontrol ke bagian depan kotak yang lebih kecil (saya punya banyak kotak ini karena harganya murah dan umumnya cocok dengan sebagian besar proyek jenis peralatan uji dengan cukup baik). Saya mencoba segala cara dan bahkan meluangkan waktu untuk mengaturnya. Pada akhirnya terlalu sulit dan membingungkan menggunakan sakelar sakelar dan ingin memiliki kenop besar untuk kontrol frekuensi di bagian depan. Ditambah lagi huruf-hurufnya sudah tua dan tidak menempel dengan baik akhir-akhir ini. Saat itulah saya menemukan perangkat lunak panel depan yang mungkin akan saya gunakan untuk proyek lain di masa mendatang.

Juga pada upaya pertama, saya menemukan bahwa mata bor baru saya yang lebih besar terlalu liar. Saya akhirnya retak tepi ketika saya sedang mengebor salah satu lubang BNC ketika meraih. Sejak saat itu, saya hanya menggunakan hingga 8mm bit dan menggunakan reamer untuk mendapatkan ukuran lubang akhir yang lebih besar.

Foto kedua saya hampir melakukannya dengan benar, sampai saya mulai merakit dan menyadari akan lebih baik untuk mengganti semua jenis sinyal daripada memiliki dua output terpisah. Lalu saya bisa memasang satu di bagian belakang untuk konektor tersembunyi. Itu juga membuat bagian depan sedikit berantakan. Karena saya tidak memerlukan salah satu lubang panel depan sekarang, tidak ada masalah untuk menghilangkan salah satu lubang menggunakan perangkat lunak panel depan. Ini dengan mudah menutupi kesalahan apa pun (perubahan desain)!