Inleiding
Elke waardige elektrotechnicus heeft op de een of andere manier een functiegenerator, of dat nu een PIC is om wat blokgolven te maken, of een of andere oscillator. Na verloop van tijd wil je een echte functiegenerator met frequentie- en spanningsregeling, evenals de mogelijkheid voor een zaagtandgolf, sinusgolf of pulsgolf, uiteraard met duty cycle-regeling! De huidige functiegenerators zijn complexe apparaten van honderden dollars, maar de functiegenerators van vroeger zijn in theorie gemakkelijk te begrijpen en, het beste van alles, bijna volledig in DIP-uitvoering!
Wat je nodig hebt
-
-
-
Ik heb deze functiegenerator via eBay gekocht voor vijftig dollar inclusief verzendkosten, en hij kwam volledig werkend aan. Of hij nog binnen de specificaties viel weet ik niet precies, maar op mijn oscilloscoop leek hij prima te functioneren.
-
Zo ziet hij er meestal uit, gewoon boven op de oscilloscoop.
-
Hij werkt daadwerkelijk; blokgolven van 20 kHz zien er goed uit op de oscilloscoop.
-
-
-
Een coole functie van deze functiegeneratoren is hoe makkelijk het is om te schakelen tussen de te gebruiken ingangsspanning. Verhuis je naar een ander land? Wil je geen voltageomvormer kopen? Maak hem gewoon open en verander de pen waar de kabel op is aangesloten! Makkelijk.
-
Ze hebben zelfs de geschikte zekeringvoetafdrukken om zekeringen gemakkelijk te kunnen verwisselen voor verschillende landen. De reden dat je de "ster"-voetafdruk rechts van de zekering ziet, is om ruimte te bieden aan de langere zekeringen; ik geloof dat die voor 240v zijn, maar ik weet het niet zeker. Ik weet in ieder geval zeker dat het bedoeld is voor langere zekeringen.
-
-
-
Bovenkant van de printplaat. Rechtsonder zie je de transformator die de netspanning verlaagt naar een beter hanteerbaar voltage (waarschijnlijk 24V). Boven de transformator zien we twee chips met koellichamen en links van de transformator zien we nog een onderdeel met een koellichaam. Het is veilig om aan te nemen dat dit voltageregulatoren zijn, waarvan er één instelbaar is (waarschijnlijk een variant van de LM137) die wordt aangestuurd door de knop voor de amplitude.
-
De reden dat je overal zoveel bedrading ziet, is omdat de printplaten allemaal dubbelzijdig zijn; dit betekent dat er maar twee lagen (boven en onder) zijn waar koperbanen kunnen lopen. Dankzij vooruitgang in de productietechnologie van printplaten kunnen we tot 26 lagen gaan, wat resulteert in minder bedrading die zo rondhangt.
-
De gele draad die van het grote metalen ding rechtsonder komt (netstekker) is de aardingsdraad. Als je ooit met apparatuur gaat knutselen en die draad losgekoppeld laat, is dat ZEER gevaarlijk. Deze is er voor jouw bescherming, en geloof me, als ze geen goede reden hadden voor die draad, zouden ze hem er niet in zetten, aangezien het de montagekosten aanzienlijk verhoogt.
-
-
-
-
Achterkant van de printplaat. Het metalen lipje dat je uit de printplaten ziet steken richting het midden, is verbonden met de metalen afscherming die in de eerdere stappen (stap 3) te zien was.
-
Zoals je kunt zien, is er veel ongebruikte ruimte op de printplaat, specifiek linksonder. Er zijn een paar redenen voor, voornamelijk omdat er in dat algemene gebied netspanning (120V+) aanwezig is, en uit veiligheidsoverwegingen lopen daar alleen de noodzakelijke sporen. In de meeste moderne elektronica zie je wat een "ground power" of "power plane" (voedingsvlak) wordt genoemd. In plaats van sporen te gebruiken voor aarding en voeding, gebruiken ze de lege ruimte op de printplaat voor koper dat verbonden is met aarding of voeding. Dit helpt enorm bij de stroomverdeling en een aardvlak is vaak noodzakelijk in snelle elektronica voor een correcte stroomterugloop.
-
-
-
In de meeste, zo niet alle testapparatuur, moet er een vorm van beveiliging op de ingang van de hardware aanwezig zijn. Het onderwerp zelf van circuitbeveiliging tegen overmatige spanningen en stromen is enorm en er zijn veel technieken voor, maar dit is een voorbeeld van een bewezen en eenvoudige techniek. Een zekering is verbonden met de uitgang, dus als u per ongeluk de uitgang naar de aarde kortsluit, "springt" de zekering eerst in plaats van dat de interne elektronica doorbrandt als gevolg van een te hoge stroom.
-
-
-
Links zie je een PNP-transistor (TIP32C) en rechts een 15V-voltageregulator (LM7815), maar dat is niet de reden waarom ik de foto heb genomen. Kijk naar de middelste pinnen op de behuizingen; er zit een klein buisje om de pootjes. Ik weet het niet zeker, maar ik vermoed dat dit is om kortsluiting te voorkomen als er iets van metaal in de buurt van de pootjes zou vallen.
-
-
-
Hier is nog één laatste opname van de functiegenerator, waarop alle onderdelen te zien zijn. Grappig detail: wanneer het hele apparaat is gemonteerd, wijst de kant met de onderdelen van de printplaat naar BENEDEN, niet naar boven; dat is de eerste keer dat ik zoiets zie.
-
Als je de discussie rondom dit apparaat wilt zien, zoals ideeën over het rasterpatroon dat in stap 8 wordt getoond, voel je dan vrij om bij te dragen aan de discussie.
-
-