ICL8038 sweep fonksiyon jeneratörü projesi

Sweep fonksiyon jeneratörü projesi ICL8038 ile gerçekleştirilmiş devre ve kullanılan komponentler, ICL8038 hakkında detaylı bilgiler hesaplamalar formüller bulunuyor. Emeği geçen kişilere teşekkürler.

Projemizde bir sweep fonksiyon jeneratörü gerçekleştirilmeye çalışıldı. Bu modülde istediğimiz çıkışları elde edebilmek için, ICL8038 entegresine gerekli bağlantılar yapılarak üçgen, kare ve sinüs çıkışlarının düzgün olarak elde edildiği çalışma noktaları dikkate alınmıştır.

Giriş kademesinde kondansatör dolma-boşalma devresi kullanılmıştır. Bu fonksiyon bize işaretlerin çıkışta salınım yapmasını sağladı.

İşaretlerin genlik ve ofset ayarları için bir çıkış kademesi konmuş, bu kademenin sonunda istediğimiz frekansta ve genlikte salınım yapan bir işaret elde edilmiştir.

FONKSİYON JENERATÖRÜ

Bu modül belirli frekans aralıklarında frekansı ayarlanabilen sinüs, kare ve üçgen dalga çıkışlarına sahip basit bir sinyal jeneratörü olarak çalışır.

Ayarlanabilen frekans aralıkları: 1Hz-100Hz, 100Hz-1kHz, 1kHz-10kHz, 1kHz-100kHz.

1Vp-p (açık devre) çıkışı 100Ω olan ön panelde kullanılabilir. Ama daha geniş aralıklı bir çıkış şekildeki devre kullanarak elde edilebilir. Fonksiyon jeneratörünün gücü sabit DC güç kaynağından elde edilebilir.

Devre şeması

ÇIKIŞ KADEMESİ

Bu birim, fonksiyon jeneratörü ve darbe jeneratörünün bağlantı elemanı olarak tasarlanmıştır. Ve bu birim 10mVpp-100mVpp, 100mVpp-1Vpp değerlerinde ayarlanabilen çıkışlar sağlar. Bu birimde 1Ω dan daha az çıkış empedansı mevcuttur ve gücünü sabit DC güç kaynağından temin eder.

TAM DALGA JENERATÖRÜ ICL8038

ICL8038 dalgaşekil jeneratörü, minumum harici bileşenler ile oluşturulmuş yüksek doğruluk sinüsü, kare, üçgen, testere dişi ve darbe dalga şekilleri üretebilen tek parça tümleşik bir devredir.

Jeneratör çift karşılaştırıcı, bir flip-flop anahtar sürücüsü, akım kaynakları, bufferlar ve bir sinüs dalga çevirici içerir. Kaynak gerilimi, iki gerilim olarak 10V-30V, ±5V – ±15V arası değişebilir.

Dirençlerden veya kapasitelerden biri kullanılarak frekans 0,001Hz ‘den 300kHz’e kadar seçilebilir. Frekans modülasyonu ve süpürme, harici bir gerilimle başarı ile sonlandırılabilir. ICL 8038 in üretiminde ileri monolithic (tekparça) teknolojisi kullanılmıştır. Bu yapı Schottky bariyer diyotları ve ince film dirençlerini içerir.

ICL8038 in çıkışı, geniş sıcaklık aralığında kararlıdır. Bu aygıtlar, 250ppm/0C den daha az sıcaklık düşümlerini azaltmak için faz kilitlemeli döngü devresi ile ara yüz oluşturabilirler.

ICL 8038 Özellikleri:

• Sıcaklıkla düşük frekans sürüklenmesi: 250ppm/0C
• Düşük distorsiyon: %1 (Sinüs dalga çıkışı )
• Yüksek lineerlik: %0,1 (Üçgen dalga çıkışı)
• Geniş frekans aralığı: 0,001Hz – 300kHz
• Doluluk/boşluk oranı değişimi: %2 – %98
• Yüksek çıkış seviyesi: TTL – 28V
• Eşzamanlı sinüs, kare ve üçgen dalga çıkışları
• Kullanımı kolay (Sadece bir avuç harici elemanla tasarlanabilir.)

Parça No	Kararlılık	Sıcaklık Aralığı	Kılıfı	Kılıf No
ICL8038CCPD	250ppm/°C (Typ)	0-70	14 LD PDIP	E14.3
ICL8038CCJD	250ppm/°C (Typ)	0-70	14 LD CERDIP	E14.3
ICL8038BCJD	180ppm/°C (Typ)	0-70	14 LD CERDIP	E14.3
ICL8038ACJD	120ppm/°C (Typ)	0-70	14 LD CERDIP	E14.3
ICL8038BMJD	350ppm/°C (Max)	-55-125	14 LD CERDIP	E14.3
ICL8038AMJD	250ppm/°C (Max)	-55-125	14 LD CERDIP	E14.3

Fonksiyonel Diyagram

Mutlak Max. Oranlar

• Besleme gerilimi (-V – +V) …36V
• Giriş gerilimi (Her Pin için) … -V – +V
• Giriş akımları (Pin4 ve Pin5) … 25mA
• Çıkış akımları (Pin3 ve Pin9) … 25mA

Çalışma Şartları (Sıcaklık aralığı )

• ICL8038AM, ICL8038BM … -55 °C – 125 °C
• ICL8038AC, ICL8038BC, ICL8038CC … 0 °C – 70 °C

Sıcaklık Bilgileri

• Termal θJA (°C/W) θJC (°C/W)
• CERDIP kılıfı … 75 … 20
• PEDIP kılıfı … 115 … N/A
• Maximum jonksiyon sıcaklığı (seramik kılıf) … 175 °C
• Maximum jonksiyon sıcaklığı (plastik kılıf) … 150 °C
• Maximum depolama sıcaklık aralığı … -65 – 150 °C
• Maximum lehimleme sıcaklığı … 300 °C

Parametre Bilgileri

Test Koşulları: VS = +5V – +15V, TA = 25°C, RL = 1MΩ, RA = RB = 10kΩ, C1 = 3300pF, S1 kapalı, kayıpsız

ICL8038 entegresinin 1 nolu bacağına iki gerilimle beslenen 100kΩ luk bir potansiyometre bağlayarak sinüs dalgasının distorsiyon düzeylerini ayarlayabiliriz.

Küçük frekans sapması, 7. ve 8.Pin’e modülasyon gerilimi uygulayarak başarılı bir şekilde sonlandırılır. Büyük frekans sapması (süpürme-sweeping) sadece 8.Pin’e gerilim uygulayarak elde edilir. Süpürme oranı tipik olarak 1:1000’dir.

Kare dalga çıkışı, açık kolektörlü bir tranzistördür. Üçgen çıkış genliği genel olarak kaynağın1/3‘ü kadar, sinüs çıkış genliği ise besleme kaynağının 0.22’si kadardır.

Bütün dalga şekillerinin simetrisi, harici zamanlama dirençleri ile ayarlanabilir. Bunun iki yolu vardır ve Şekil5, Şekil6, Şekil7‘de gösterilmiştir. En iyi sonuç, zamanlama dirençleri RA ve RB yi ayrı tutarak elde edilir. RA üçgen dalganın ve sinüsün yükselen kısmını, kare dalganın da düşük bölgesini kontrol eder.

ZAMAN BİLEŞENLERİNİN SEÇİMİ

Her verilen çıkış frekansı için çalışacak R ve C kombinasyonlarının geniş bir dizisi vardır. Bununla birlikte en iyi performans için şarj akımının genliği üzerine belirli kısıtlamalar koyulur. 0.1µA den daha az olan akımlar arzu edilmez. Çünkü sızıntı akımları yüksek sıcaklıkta önemli hatalara neden olacaktır. Daha yüksek akımlarda (I>5mA) , transistor betaları ve doyum gerilimi gittikçe büyük hatalara neden olur. En iyi performans 1µA – 1mA şarj akımları için elde edilir. Pin7 ve Pin8 birlikte kısa devre edilecek olursa, RA için gerekli şarj akımının genliği şu şekilde hesaplanabilir;

FREKANS MODÜLASYONU VE SALINIM (SWEEP)

Dalgabiçim jeneratör frekansı 8.Pin’deki DC voltajın bir ters fonksiyonudur (+Vcc den ölçülür). Bu gerilimin ölçülmesi ile frekans modülasyonu gerçekleşir. Küçük sapmalar için (+-%10) modülasyon sinyali, Şekil9 da gösterildiği gibi sadece bir kapasitör ile ac birleşim sağlanarak Pin8’e uygulanır. Pin7 ve Pin8 arasına harici bir direnç gerekli değildir fakat giriş empedansını artırmak için gerekebilir.

Daha büyük FM sapması veya frekans süpürmesi için, modülasyon sinyali pozitif gerilim kaynağı ve Pin8’in arasına uygulanır (Şekil10). Böylece akım kaynakları için giriş eğilimi modülasyon sinyali ile elde edildi ve daha büyük bir (1000:1) süpürme oranı elde edildi ( VSWEEP=0‘da f=0). Besleme kaynağını ayarlamak için dikkatli olmak gerekir. Bu konfigürasyonda şarj akımı, besleme kaynağının daha büyük bir fonksiyonu değildir. Bu yüzden frekans besleme kaynağından bağımsız olur.

yukarıda özetler verildi;