AF-generator

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Min första funktionsgenerator byggde jag runt 1995. Den hade följande finesser:

1) Fyrkant, triangel, sinus
2) Level (0-9V typ)
3) Range (5-15kHz, 20-20kHz, 30-50kHz eller nåt sånt)
4) Frekvens
5) Sync-out
6) Batteridrift (2X9V)

Jag byggde den för att kunna dema mitt examensarbete som bestod i att bygga ett tvåkanals oscilloskop med nyttjande av vanlig TV som display (TV-Scope). Helt vansinnigt, jag vet. Men det var en kul utmaning. Jag tyckte liksom då som fattig student att 5000:- för ett oscilloskop var för mycket pengar så jag fick denna galna ide'. Jag kan dock skryta med att jag faktiskt fick detta TV-Scope att fungera. Två kanaler, 5MHz och 20MS/s. En kul detalj är att jag blev tvungen att designa egna ingångsförstärkare för tillräckligt snabba fanns inte att tillgå på den öppna marknaden. En annan mindre kul detalj är att bara några månader efter att jag blivit klar med arbetet kom PC-Scope (Velleman, tror jag) ut på marknaden. Med samma prestanda, obs :-)

Nog om det. Åter till ämnet.

Min AF-generator jag nu byggt har följande finesser:

1) Fyrkant, triangel, sinus, sinus-THD
2) Level (0-9Vp)
3) Range: 14Hz-22kHz
4) Frekvens
5) THD
6) Sync/TTL

Det finns nämligen kända regler för hur man kan bandbreddsberäkna förstärkare men hjälp av stigtid och takfall hos en utkommen fyrkant. Därför har jag valt att bara generera AF-signaler (svepning över mer än tre dekader är dessutom svårt att realisera).

Jag har skrivit en delartikel om det här: http://sv.wikipedia.org/wiki/Oscillosko ... C3.A4tning

Moden Sinus-THD är bara en skojig mod (som tyvärr inte ingår i schemat). Genom att vrida på THD-ratten kan man nämligen påverka sinussignalen från att vara en trekant till en typ "rördistad" sinus. Helt meningslös finess :-)

Jag har snott största delen av konceptet och komponentvärdena från en bok av Walter G. Jung som heter "IC OP-Amp Cookbook". Mycket bra bok!

Här kommer schemat (med verifierade komponentvärden):
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 2 mars 2015, 22:08:51, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Det ska påpekas några saker om schemat ovan.

1) Jag fick katastrofala problem pga att kondingen på 7915-regulatorns utgång var för liten (matningen självsvängde med hög frekvens). När jag gick upp från 0,1uF till 1uF försvann dock dessa problem. 7815 tycks dock klara sig med enbart 0,1uF. Läser man databladet noga för dessa kretsar så förklaras det dock. Men nu vet jag en gång för alla. Så mitt råd är minst 1uF på både den negativa och positiva regulatorns utgång.
2) Sinus-THD funktionen kan t.ex implementeras genom att skapa alternativet 6k8/fast + 4k7/Lin förutom standardvärdet 10k//100k som ger en mycket fin sinus.
3) T1 och T2 (2N2914) behöver tydligen inte varas så tajt matchade (och därmed dyra). Jag har nu uppnåt bra resultat med ett par BC546B istället.

Här kommer en bild på labbplatts-bygget:
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 7 februari 2013, 00:51:26, redigerad totalt 3 gånger.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Efter jag fått det fungera "halvbra" på labbplatta bestämde jag mig för att cadda en riktig layout med gnuggsymboler, hör och häpna :-) Detta är alltså det första kretskortet jag caddat mha gnuggsymboler på hela 30 år! Det är det första laminatet jag etsat på 30 år! Inte för att det blev perfekt men faktiskt tillräckligt bra för att kunna användas.

En del ledningsbanor hade etsats av och rastermåtten var heltokiga på sina ställen. Men vad f-n, japan-montage fungerar ju :-) Förutom när det gäller dom två gröna kondingarna i mitten.

Först dock en bild på själva gnuggningsteknikens början:
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 5 februari 2013, 23:09:45, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Sen ytterligare en bild på gnuggandet när det var färdigt.

Den röda gnuggpennan till höger tillverkade jag f.ö i slöjden typ i nian vilket är en evighet sen!
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 5 februari 2013, 23:33:50, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Här kommer en bild på hur det blev att se ut efter etsningen. Som f.ö tog hela två timmar. Varför vet jag inte men troligtvis använde jag för kallt vatten.

Här vill jag tillägga att jag hade svårt att komma på hur jag skulle göra i praktiken. Men egentligen gällde det bara att vara läskunnig för på etsmedelspåsen (från Kjell & co) stog det att det enklaste sättet är att använda en vanlig hederlig spann samt rotera den lite då och då. Så det var vad jag gjorde :-)
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av Spisblinkaren 7 februari 2013, 00:53:46, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Såhär blev det att se ut med dom flesta komponenterna (utom OP-amparna) monterade.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Här kommer en bild på när alla potar och omkopplare är inkopplade.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Här kommer en oscilloskopsbild på när sinussignalen är maximalt distad åt det trubbiga hållet (i enlighet med Sinus-THD optionen). Bilden är lite suddig men det torde framgå att signalen är väldigt platt och därmed "rördistad".
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Här kommer den allra sista bilden dvs den som uppvisar en "perfekt" sinus.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26308
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Re: AF-generator

Inlägg av JimmyAndersson »

Mycket kul projekt!

Fullt med nostalgi också. Jag saknar ibland de gröna stiftlisterna som bl.a Elfa hade förr.
Och gnuggsymboler! Egentligen väldigt enkelt och trevligt pyssel.

THD-modifieringen verkar intressant. Hur var den gjord på ett ungefär?


Jag blev lite inspirerad att bygga en AF-generator. Det är ju inte alls många komponenter. :)
Transistorerna kanske inte säljs längre, men det går säkert att ordna.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Tackar!

Måste medge att gnuggsymboler faktiskt är ett mycket trevligt pyssel! Speciellt om man bara ska göra enstaka exemplar. Som till sig själv t.ex :-)

THD-modifieringen är mycket enkel. Normalt kalibrerar du trekantsvågen som du får ut från dom två första OP-amparna (den första genererar fyrkant som sen integreras av den andra) till att vara exakt rätt nivå för det differentiellt och icke-linjärt kopplade transistorparet (2N2914). Med hjälp av ytterligare en OP får du sen ut perfekt sinus (fråga mig bara inte hur för jag fattar det inte riktigt själv :-)

Men genom att variera nivån på trekantsignalen in till 2N2914 så kan du styra om du vill att sinusen ska se mer trekant ut eller om den ska se mer trubbig ut (eller som jag kallar den, "rördistad". Även om det bara är rörförstärkare modell Push-Pull som kan generera dylika signaler).

Observera att dyra matchade transistorpar som 2N2914 inte är nödvändiga. Jag fick det att fungera förvånadsvärt bra med ett par BC546B istället. Även om det var ett misstag (för jag råkade bränna den 2N2914 som jag hade).

Jag tycker "min" koppling är både trevlig och enkel.

Var så god och kopiera!

MVH/Roger
PS
Stirra dig inte blind på dom relativt dyra OP-amparna. Jag har valt dom med omsorg bara för att jag velat få så bra resultat som möjligt. Och det blev mycket bra! Men det kan funka med billigare OPs. OP27 verakar f.ö heta OPA27 idag.
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26308
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Re: AF-generator

Inlägg av JimmyAndersson »

Tack för tipsen! :)

Din beskrivning av hur THD-modifieringen fungerar påminner verkligen om rörmättnad.
Märkligt. Jag måste koppla upp och prova någon gång.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Såhär kommer lådan att se ut. Även om proportionerna inte är dom rätta.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Såhär blir borrmallen för fronten.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: AF-generator

Inlägg av Spisblinkaren »

Såhär blir borrmallen för bakstycket.

Skippar säkring då jag använder AC-adapter (8-9V) som jag inbillar mig är avsäkrad.

Återstår nu bara mellanstycket där jag avser fixera kretskortet med hjälp av typ fyra skruvar.

Som ni förstått består lådan nämligen av tre träsidor ovanifrån och ett bockat U av kopparplåt runtom och som håller ihop det hela.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar