Меню

Icl8038 генератор функциональных сигналов

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Генератор функциональный на микросхеме ICL8038

Сегодня многие радиолюбители имеют очень полезное устройство — функциональный генератор. Решил и я собрать себе такой прибор. Интегральная микросхема была в коробке уже в течение нескольких лет, да и печатная плата тоже. Специально для запуска контроллеров шагового двигателя спаял такую схему и засунул ее в приличную коробку.

Варианты схем генератора на ICL8038

Привожу сразу несколько вариантов принципиальных схем подключения ICL8038 (я собирал по первой).

О параметрах устройства говорить нечего — они неплохие и достаточные для бытовых радиолюбительских нужд. Генератор для настройки аудиотехники необходим, и это факт, особенно с плавными точными подстройками.

Ручка настройки от осциллографа, что были под рукой. Переключатель диапазона старый, галетный. Другие ручки от старых цветных телевизоров.

При испытании возникли проблемы с большим количеством шума в форме волны. Я не использовал экранированные кабели. Подключение массы корпусов потенциометров и переключателя помогло, также отказался от второго усилителя ОУ TL082. Он выдавал много искажений. Даже не пытался искать причину — просто убрал его.

Передняя панель сделана в программе Front Designer. Пластиковая крышка для скрытия технологических отверстий и шероховатостей коробочки. Сверлилось всё вручную, без ЧПУ. Питание можно упростить, переведя в однополярное 12-15 В. Ещё один вариант схемы такого генератора (без дефицитных м/с) был опубликован в другой статье.

Источник

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Генератор сигналов на ICL8038.

Генератор сигналов на ICL8038.

Function generator ICL8038 KOMITART Project

Приветствую, друзья. Ранее на сайте уже публиковалась статья по генератору сигналов синусоидальной, треугольной, и прямоугольной формы, построенной на микросхеме ICL8038, но в ней мне не понравилось как была нарисована печатная плата. Решил я это дело поправить, нарисовать плату заново по обновленному варианту и переделать уже имеющуюся публикацию. По сравнению с предыдущей версией принципиальные схемы малость отличаются, новый вариант ниже:

В чем отличия? В новом варианте по плюсу питания добавлен защитный диод 1N4007, и в параллель переменному резистору регулировки частоты установлен многооборотный подстроечный VR2. В остальном всё без изменений, поэтому кроме того, что было уже написано ранее, добавить нечего.

Описание на странице товара оставляет желать лучшего, но, в принципе это не особая проблема. Судя по переводу данная схема работает в диапазоне частот от 50 Гц до 5 кГц с возможностью переключения частотного диапазона с помощью переключателя. Частота генерации задается напряжением на 8 ножке микросхемы, отсюда регулировка частоты производится переменным резистором VR1. При замене переключателя “S1” на галетный переключатель на 3, 4, или 5 положений, можно добавить еще несколько конденсаторов, например 200pF, 2,2nF, 22nF, 220nF, 2,2mF, тем самым добавить еще 3 частотных диапазона. В общем, номинал емкости, стоящей в цепи 10-го вывода микросхемы задает частотный диапазон на выходе. Микросхема ICL8038 позволяет реализовать генератор с частотой вплоть до 300 кГц. Выходы микросхемы:

2 ножка – выход синусоидального преобразователя;
3 ножка – выход импульсов треугольной формы;
9 ножка – выход прямоугольных импульсов.

Триммер VR4 служит для корректировки формы синусоиды (чтобы положительная и отрицательная полуволны были одинаковыми по амплитуде). Триммером VR3 регулируем длительность прямоугольных импульсов и пауз между ними (чтобы они были одинаковыми по времени), эта регулировка также влияет на форму остальных сигналов.

Питание схемы осуществляется от однополярного источника с выходным напряжением 12 Вольт.

Плата генератора односторонняя, размер 44 x 58 mm, внешний вид лейки показан ниже:

Список элементов схемы генератора:

— IC1 — ICL8038CC — 1 шт.
— D1 — 1N4007 — 1 шт.
— D2 — Светодиод 3 mm — 1 шт.
— R1 — 220R / 0,25W — 1 шт.
— R2, R3, R4 — 10k / 0,25W — 3 шт.
— R5, R6, R7, R8 — 33k — 4 шт.
— VR1 — B5k переменный резистор — 1 шт.
— VR2 — 5k многооборотный подстроечный резистор — 1 шт.
— VR3 — 20k подстроечный резистор — 1 шт.
— VR4 — 100k подстроечный резистор — 1 шт.
— C1, C2 — 100n/63V — 2 шт.
— C3 — 10n/63V — 1 шт.
— C4 — 1n/63V — 1 шт.
— C5 — 100uF/16V (220uF/16V) — 1 шт.
— Клеммник 3 Pin (5 mm между контактами) — 2 шт.
— Панелька для микросхемы DIP14 — 1 шт.
— Переключатель 3pin-1P2T — 1 шт.

Хочу обратить ваше внимание, если будете искать или покупать переключатель 3pin-1P2T (они есть на Али), внимательно смотрите на его габариты и расстояние между выводами. На плате я нарисовал макрос такого переключателя с расстоянием 2 mm между ножками, а в продаже есть и с расстоянием 2,5 mm, и если вам попадется такой, то не забудьте чуток подправить лейку чтобы при монтаже не пришлось перегибать выводы.

В архиве найдете схему, плату в формате LAY6, фотографии платы в сборе.

Источник

Функциональный генератор на микросхеме ICL8038

Часто при настройке различных схем, в частности, аудиотехники, требуется наличие источника сигнала различных форм. Например, подавая сигнал на вход усилителя можно смотреть, приобретает ли он какие-либо искажения формы на выходе, либо определять, где теряется в звуковом тракте. Можно было бы использовать для этой цели сигнал обычных музыкальных дорожек с любого плеера или телефона, однако более информативными для диагностики будут такие сигналы, как синусоида, прямоугольный сигнал (меандр), треугольник. Для их генерации существуют специальные устройства — функциональные генераторы, в данном случае слово «функциональные» означает, что генератор вырабатывает сигнал математической функции. Построить такой генератор своими руками можно различными схемотехническими изощрениями, однако самым простым и правильным вариантом будет использование специализированной микросхемы ICL8038. Большой популярностью пользуются наборы для сборки функционального генератора на её основе, но нет ничего трудного в сборке схемы с нуля.

Сама микросхема ICL8038 требует обвязки в виде небольшого числа деталей для своей правильной работы. Среди деталей можно увидеть несколько переменных резисторов, служащих для подстройки параметров генератора:

  • Frequency — частота сигнала
  • Symmetry — баланс синусоидального сигнала
  • Distortion — регулировка искажений
  • Sinewave — подстройка формы синусоидального сигнала

При этом на переднюю панель будущего генератора из данных регулировок потребуется вынести только Frequency, для быстрой и удобной настройки частоты сигнала. Остальные же регулировки достаточно установить один раз после сборки схемы, настроив максимально чистый и ровный сигнал, для этого в самый раз подойдут подстроечные резисторы, впаянные на плату. Диапазон регулировки частоты для данной микросхемы достаточно широк — минимальная частота составляет 50 Гц, максимальная до 700 кГц, таким образом, сфера применения генератора выходит за пределы одних лишь аудиоустройств. Для того, чтобы управлять частотой в таком широком диапазон потребуется потенциометр для точкой подстройки, а также галетный переключатель для выбора диапазонов. Частота генератора определяется сопротивлением переменного резистора совместно с ёмкостью конденсатора 4,7 нФ (10 вывод микросхемы). То есть установив несколько конденсаторов различной ёмкости и подключая их поочерёдно галетным переключателем, можно выбирать диапазоны регулировки частоты.

На картинке ниже показано внутреннее устройство микросхемы, а также назначение каждого из её выводов:

Микросхема позволяет создавать сигналы трёх различных форм: треугольник, прямоугольный сигнал (меандр) и синусоидальный сигнал, для каждого из сигналов задан свой отдельный выход. Для удобства эксплуатации генератора можно установить галетный переключатель для переключения формы сигнала — в этом случае не потребуется делать три отдельных разъёма на корпусе будущего прибора. При желании и необходимости можно добавить переменный резистор для управления амплитудой сигнала на выходе.

Напряжение питания схемы составляет 12-15В, ток потребления небольшой, поэтому в качестве источника питания подойдёт любой сетевой адаптер или блок питания на требуемое напряжение. При этом блок питания не должен давать сильных пульсаций, иначе они могут попасть в выходное напряжение генератора, искажая форму сигналов. Для того, чтобы работа генератора не зависела от наличия рядом свободной розетки стоит снабдить его автономным питанием, в этом случае хорошим вариантом будет батарея из 3-х последовательно включенных литий-ионных аккумуляторов, например, типоразмера 18650, они как раз дадут нужное напряжение, а ёмкости будет предостаточно для многих часов непрерывной работы.


Всё устройство монтируется в подходящем по размерам корпусе, при это на передней панели будут располагаться следующие органы управления: переключатель диапазонов частоты, сама ручка подстройки частоты, регулировка амплитуды, переключатель формы сигналов. На боковой панели корпуса располагаются гнездо для выхода сигнала, разъём для подачи питания (или зарядки аккумулятора), также не лишним будет выключатель питания в виде небольшого тумблера.


Для придания устройству законченного вида изготавливается передняя панель со шкалами, для её изготовления автор использовал программу Front Designer. Качественно и аккуратно собранный генератор не будет уступать по качеству и внешнему виду фирменным генераторам начального уровня, непременно пригодится в работе и облегчит процесс настройки множества схем. Удачной сборки!

Источник

Простой функциональный генератор на ICL8038

Функциональный генератор, иногда называемый Генератором сигналов это устройство или схема , которая производит множество различных сигналов на желаемой частоте. Он может генерировать синусоидальные, прямоугольные, треугольные и пилообразные сигналы, а также другие типы выходных сигналов.

Существует множество готовых интегральных микросхем генератора сигналов, и все они могут быть включены в схему для получения различных требуемых периодических сигналов.

Одним из таких устройств является микросхема ICL8038 прецизионного генератора сигналов, способный создавать синусоидальные, квадратные и треугольные выходные сигналы с минимальным количеством внешних компонентов или настроек. Его диапазон рабочих частот может быть выбран от 0,001 до 300 кГц, путем правильного выбора внешних компонентов.

Все осцилограммы которые вы увидете будут сняты вот с такого модуля

Генератор сигналов ICL8038 представляет собой монолитную интегральную схему, способную создавать высокоточные синусоидальные, квадратные, треугольные, пилообразные и прямоугольные сигналы с минимумом внешних компонентов. Выходная частота может быть задана в диапазоне от 0,001 Гц до более 300 кГц с использованием внешних компонентов.

Заявленные производителем характеристики выглядят довольно интересно

Low Frequency Drift with Temperature. . . . . . .250 ppm/C

Температурный дрифт, это наверное одна из самых важных для генератора характеристик, показывающая как сильно влияет изменение температуры на стабильность выходной часты и измеряется в миллионных долях или ppm. В данном случае 250ppm означает, что при установленной частоте в 100 кГц каждый градус она будет «уплывать» на 25 Гц.

Low Distortion. . . . . . . . . . . . . . . . 1% (Sine Wave Output)

High Linearity . . . . . . . . . . . . . . . . 0.1% (Triangle Wave Output)

С каждым следующим блоком искажения увеличиваются вплоть до 10% в преобразователе синуса.

Wide Frequency Range . . . . . . . . . . . 0.001Hz to 300kHz

Variable Duty Cycle . . . . . . . . . . . . . . 2% to 98%

Ширина заполнения от 2% до 98%, но к сожалению в данном модуле мне не удалось получить такое заполнение

High Level Outputs . . . . . . . . . . . . . . . TTL to 28V

Принципиальная и функциональные схемы очень очень похожи на схему таймера 555.. ну как похожи, скорее можно найти много общего. Так же как и в схеме NE555 микросхема ICL8038 содержит два компаратора, резистивный делитель из трех сопротивлений по 5к, Flop-Flop триггер и выходные буферы.

Внешний конденсатор C, подключенный к 10 выводу, заряжается и разряжается двумя источниками тока. Источник тока #2 включается и выключается триггером, а источник тока #1 постоянно включен. Предполагается, что триггер находится в состоянии, при котором источник тока #2 выключен, и конденсатор заряжается током I, напряжение на конденсаторе линейно возрастает со временем. Когда это напряжение достигает уровня компаратора № 1 (установленного на 2/3 напряжения питания), триггер срабатывает, изменяет состояния и освобождает источник тока #2. Этот источник тока обычно несет ток 2I, поэтому конденсатор разряжается с помощью тока I, и напряжение на нем линейно падает со временем.

Когда напряжение на конденсаторе достигнет уровня компаратора #2 (установленного на 1/3 напряжения питания), триггер переключается в исходное состояние, и цикл начинается снова.

Как уже говорилось выше сигнал с пилообразной формы получается прямо с конденсатора. Он поступает на буфер Q35 и выходит с комплиментарной пары Q39-Q40.

Прямоугольная форма сигнала же уже доступна с выхода триггера проходит через собственный буфер на транзисторах Q23 и Q24 которые могут обеспечить более высокую нагрузку. Как вы заметили, в схеме коллектора отсутствует pull-up резистор, поэтому нужно использовать внешний как на схеме снизу.

Так же в комплекте в микросхеме есть резистивный делитель, который может использоваться для заменить некоторые внешние компоненты. Например на схеме выше выход средней точки делителя (Pin 7) подключен к выводу Swipe (Pin 8) для формирования фиксированной частоты.

Как я уже говорил в начале, тестировать мы будем на готовом модуле с алиэкспресс.

Синус, канал #1 желтый — прямой выход с микросхемы, канал #2 синий — выход через конденсатор, постоянная составляющая заблокирована.

Мне захотелось восстановить схему этого модуля и посмотреть что своего внесли китайские мануфактурщики. Распаивать исходную плату не стали, поэтому обошлись визуальным осмотром и прозвонкой цепи в нескольких спорных случаях.

Схема копирует некоторые схемотехнические решения из даташита. Например включение сопротивлений и диода в цепи пинов 4 и 5

Так же выглядит цепь подстройки частоты подключенная к 8 пину.

Из неудачных моментов в данной схемотехнике можно отметить уплывание частоты при изменении ширины заполнения.

Плату мы развели в easyEda с тем же расположением компонентов, и трассировка практически идентична оригинальной.

Посмотреть, скопировать или задать вопросты также можно тут :

По мотериалам паблика @hobbyelectronics в вконтакте

Источник

Adblock
detector