مدار فانکشن ژنراتور 400Khz با آیسی ICL8038

مدار فانکشن ژنراتور 400Khz با آیسی ICL8038

با توجه به استقبال خوب کاربران از مدارهای کاربردی سایت امروز هم یک مدار فانکشن ژنراتور کاربردی با آیسی ICL8038 را در نظر گرفته ایم که تا حد زیادی می تواند پاسخگوی نیاز شما در امور آزمایشگاهی و تعمیراتی باشد.

آیسی ICL8038 یکی از معروف ترین آیسی های مولد سیگنال های: سینوسی ، مربعی ، مثلثی و دندانه اره ای با نرخ تکرار تعیین شده است که از دقت بالایی برخوردار می باشد. این آیسی توسط شرکت بزرگ و معتبر Intersil ساخته شده و دارای قیمتی مناسب در حدود 2500 تومان است.

توضیحات مدار فانکشن ژنراتور

این سیگنال ژنراتور دارای توانایی های زیر می باشد:

• قابلیت  تنظیم فرکانس از 0 هرتز تا بیش از 400kHz
• تنظیم دامنه سیگنال
• تنظیم آفست DC
• تنظیم زمان وظیف ( Duty Sycle )
• انتخاب تابع سیگنال خروجی ( مربعی ، مثلثی و سینوسی )

این مدار کمی متفاوت از توصیه های ICL یا سایر مدارهای مشابه طراحی شده است؛ و با تغییرات داده شده می توانیم یک شکل موج خوب را حتی در فرکانس 400Khz  داشته باشیم.

منبع تغذیه

این مدار به یک منبع ولتاژ قرینه (+ 0 -) برای راه اندازی نیاز دارد. قدرت اصلی منبع توسط یک ترانس کاهنده 220 به 14 ولت دوبل یا سر وسط تأمین می شود؛ که سر وسط ترانس به زمین مدار و دو سر دیگر به پل دیود متصل می شود. خروجی مثبت (+) پل دیود به آیسی های رگولاتور 7805 و 7812 جهت تأمین خط مثبت مدار و خروجی منفی (-) به 7905 و 7912 به منظور تأمین ولتاژ منفی در مدار متصل می شوند.

ولتاژ 5 ولت در مقایسه گر و فرکانس متر ؛ و ولتاژ 12 ولت در ICL8038 و Op-Amp استفاده می شود.

فرکانس متر

برای تنظیم فرکانس خروجی مدار بدون نیاز به فرکانس متر خارجی یا مولتی متر ، مدار یک فرکانس متر پنلی با سون سگمنت را ضمیمه این مدار کرده ایم که می توانید آن را در انتهای این مقاله دانلود کنید.

این فرکانس متر با میکروکنترلر AT-Tiny2313 طراحی شده و مدار چاپی آن نیز توسط نرم افزار Cadsoft EAGLE طراحی شده که پیش از این در بخش نرم افزارهای تخصصی برای دانلود قرار داده شده است.

محدوده قابل اندازه گیری فرکانس با این فرکانس متر از 1Hz تا 10Mhz می باشد.

اگر توانایی ساخت این فرکانس متر را ندارید می توانید آن را با فرکانس متر های پنلی آماده در بازار جایگزین کنید.

مزایا و معایب مدار فانکشن ژنراتور با ICL8038

این مدار دارای خصوصیات مثبت و محدودیت هایی است که به آنها اشاره می کنیم:

مزایا

• اندازه کوچک و هزینه ساخت ارزان با توجه به استفاده از قطعات کم در مدار
• تأمین محدوده فرکانسی 0 تا 400 کیلوهرتز که برای بیشتر کارهای محدوده فرکانس پایین مناسب است.
• تنظیم دقیق فرکانس و دامنه سیگنال خروجی
• تنظیم دقیق Offset سیگنال خروجی

معایب

• محدودیت در تنظیم زمان وظیفه یا دیوتی سایکل سیگنال خروجی از 0 تا 100 درصد (5-10% تا 90-95%)
• غیر خطی بودن تنظیم زمان وظیفه
• تفاوت دامنه سیگنال خروجی در حالت های مربعی ، مثلثی و سینوسی

محفاظت مدار در برابر نویز و تغییرات دما

PCB مدار فانکشن ژنراتور باید کاملاً توسط قلع پوشیده شود تا تاثیر میدان الکترومغناطیسی ترانسفورماتور و خطوط برق روی ان به حداقل برسد.

تراشه ICL8038 بسته به درجه حرارت فرکانس نوسان خود را تغییر می دهد، بنابراین هنگامی که مدار فانکشن ژنراتور را روشن می کنید، حدود دو دقیقه صبر کنید تا تمام عناصر به دمای عملیاتی رسیده و سپس فرکانس را تنظیم کنید. به عنوان مثال، وقتی مدار سرد است فرکانس روی 400kHz تنظیم شده است، پس از گرم شدن، فرکانس آن حدود 1-2 کیلوهرتز کاهش می یابد؛ اما دیگر با گذشت زمان تغییر نمی کند. به همین دلیل فن خنک کننده توصیه نمی شود.

رگولاتور 7805 می تواند بسیار گرم شود (به علت تأمین جریان فرکانس متر) و دمای کل مدار را افزایش دهد. ولی من فکر می کنم این موضوع به تثبیت دما کمک می کند.

نکات ساخت و تنظیمات مدار

خوشبختانه مدار به تنظیمات خاصی نیاز ندارد. فقط یک پتانسیومتر در مدار برای تنظیم ولتاژ مقایسه در قسمت تنظیم Duty Sycle گنجانده شده که به راحتی قابل تنظیم است.

برای اتصالات از سیم شیلد (زره دار) استفاده کنید و شیلد آن را به زمین مدار وصل کنید.

حتی الامکان مدار را در جعبه فلزی جاسازی کنید.

در خروجی مدار فانکشن ژنراتور روی پنل جعبه از سوکت BNC استفاده کنید.

نقشه ها و سورس مدار فانکشن ژنراتور

در ادامه می توانید نقشه های شماتیک مدار ، مدار چاپی ، سورس برنامه و فایل هگز فرکانس متر به زبان بیسیک را دانلود نمایید.

دانلود مدار فانکشن-ژنراتور با ICL8038

دانلود مدار فرکانس متر

موفق و پیروز باشید…