Я на самом деле владею генератором сигналов FY3200S. Когда я купил его, я уже знал о сомнительном качестве импульсного источника питания внутри него и о высоких токах утечки на землю. По этой причине я заменил встроенный импульсный источник питания на простой регулируемый линейный источник питания (довольно распространенный мод для этих устройств). Если вы хотите пойти по этому пути, обратите внимание, что вам нужно обеспечить + 12В, -12В и + 5В.
Мне удалось найти оригинальный блок питания с переключаемым режимом для генератора сигналов, поэтому я подключил его снова и провел несколько измерений как с оригинальным коммутатором, так и с новым линейным источником питания. Я, вероятно, должен был сделать это, когда построил линейный источник питания, но эй ¯ \ _ (ツ) _ / ¯
Конструкция блока питания
Линейный источник питания очень прост:
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Светодиоды помогают отладке и помогают обеспечить регулировку рельсов в условиях холостого хода. В то время, когда я делал это, я проводил измерения для текущих требований, но я забыл результаты и не могу найти свои заметки по этому проекту. Трансформаторы способны на 133 мА (+ 12 В и -12 В каждый) и 425 мА (+ 5 В) соответственно. Я помню, что у моего дизайна не было большого запаса, поэтому, возможно, эти цифры помогут вам.
Схема питания в вашем вопросе выглядит приемлемой для меня (хотя я не запускаю цифры). Это похоже, за исключением того, что он использует один трансформатор и получает + 5 В от шины + 12 В. Я ожидаю, что он будет работать нормально, просто убедитесь, что трансформатор может подавать достаточный ток для питания + 12 В и + 5 В на одной ножке. Исследуйте, как определить размер трансформатора и конденсаторов; там должно быть много информации на эту тему. Эти ответы могут быть хорошей отправной точкой.
Реализация сложнее, чем схема, потому что мне приходилось обходиться любыми деталями, которые у меня были. В частности, шина 5 В питается от двух трансформаторов, которые параллельны их мостам, и мне пришлось использовать конденсаторы последовательно (с балансировочными резисторами) на шинах ± 12 В, чтобы получить соответствующее номинальное напряжение (выход выпрямленного трансформатора равен 24 В постоянного тока). заземлить в условиях холостого хода).
Примечания по настройке теста
Обратите внимание, что мои настройки теста, вероятно, ужасны. Ни в одной из моих розеток нет защитного заземления (я знаю ☹ ...), поэтому моим эталоном заземления для этих измерений был провод, подключенный к трубам центрального отопления (металлические и заземленные на центральном нагревателе). Кроме того, повсюду были длинные провода, улавливающие шум и т. Д.
Сигналы были получены с помощью Rigol DS1104Z; Измерения мультиметра были выполнены с использованием EEVBlog 121GW (сначала я попробовал свой Fluke 17B +, но это ужасно при измерении> 500 Гц переменного тока).
Для тестов я тестировал только 1 канал FY3200S. Его выходной сигнал был настроен на синусоидальную волну 10 Вpp 1 кГц. Я также выполнил все тесты с прямоугольной волной 10 Вpp 1 кГц, но это не дало никакой новой информации, поэтому эти результаты были опущены. Я также использовал сигнал 0 В постоянного тока для измерения шума блока питания.
измерения
В приведенных ниже результатах у меня всегда будет оригинальный блок питания с переключением режимов слева, а запасной линейный блок питания - справа.
форма волны
Сначала захват испытательного сигнала. Выглядит чисто, никакой разницы между блоками питания.
Шум переключения БП
Когда генератор сигналов настроен на генерацию «сигнала» постоянного тока 0 В, это захват сигнала (50 мВ / дел, 5 мкс / дел). Левое изображение показывает пульсацию переключения при частоте 37 кГц, которая отсутствует на правом изображении:
Крупный план пульсации переключения (50 мВ / дел, 50 нс / дел). Левое изображение показывает пульсации переключения. На правильном изображении только что появился случайный шум (который иногда включается прицелом, иногда нет):
Измерения формы волны
Мультиметр измерил синусоидальную форму как среднеквадратичное значение 3,515 В (работает для 10 В постр.) При 999,9 Гц.
Прямоугольная волна измеряла среднеквадратичное значение 4,933 В переменного тока (достаточно близко) при частоте 999,9 Гц.
Не было существенной разницы между двумя блоками питания.
Смещения постоянного тока
Смещение постоянного тока в сигнале измерялось мультиметром в режиме постоянного тока. Результаты:
| switching PSU | linear PSU
------------+----------------+-------------
sine wave | 17.9 mV | 20.7 mV
square wave | 19.1 mV | 23.8 mV
Есть небольшая разница в пользу переключения блока питания. Я подозреваю, что это может быть вызвано асимметрией в линейных регуляторах 7812/7912, которые я использовал для линейного блока питания, но я не стал исследовать дальше.
Напряжение утечки на землю
Это суть вопроса и самая распространенная причина замены блока питания в этих генераторах сигналов. Он был измерен путем подключения осциллографа или мультиметра между моим эталонным заземлением (трубы центрального отопления) и заземлением генератора сигналов. Сам выходной сигнал генератора сигналов (синусоидальный сигнал 10 В на частоту 1 кГц) не был подключен.
Очевидно, что линейный блок питания все еще имеет утечку на землю из-за емкостной связи в трансформаторах и, возможно, в проводке, но он выглядит лучше, чем переключающий блок питания (оба изображения: 50 В / дел, 5 мс / дел):
Измерения мультиметра подтверждают, что напряжение заземления разомкнутой цепи действительно ниже для линейного блока питания (39 В переменного тока), чем для переключающего блока питания (92 В переменного тока):
Ток утечки на землю
Но реальная разница заключается в токе утечки на землю; при 5,5 мкА я немного разочарован в линейной производительности блока питания, но он на два порядка лучше, чем у переключающего блока питания при 334 мкА!
Вывод сортов
Так что да. Эти вещи идут с дерьмовым источником питания. Я мало верю в его безопасность, и ток утечки ~ 0,3 мА может испортить вам жизнь в чувствительных цепях. И из того, что я читал в Интернете, некоторые образцы имеют ток утечки> 1 мА.
Однако замена блока питания линейным источником питания может значительно улучшить это, и это может быть забавным небольшим проектом. Я использовал линейные источники питания для каждой шины (что также облегчает избавление от пульсации переключения), но я слышал о других, использующих преобразователи постоянного тока в постоянный ток для получения необходимых шин от одного внешнего источника питания 12 В или 5 В постоянного тока.
Если вы хотите пойти по этому пути, также подумайте, что вы хотели бы сделать с портом USB, который не изолирован.
В конце концов, с моей заменой линейного блока питания результаты выглядят приемлемыми. Отсутствие пульсации переключения, ток утечки 5 мкА, разомкнутая цепь 30 В перем. Тока на землю (с чем еще нужно быть осторожным). Это не идеально, но за <100 долларов это нормально на уровне хобби.
Качество сигнала на высоких частотах
В своем последнем редакторе вы добавили «... до примерно 10 МГц». Помните, что эти дешевые генераторы сигналов не очень хороши на высоких частотах. Если вам нужны, скажем, хорошие прямоугольные волны на 10 МГц, вам, вероятно, придется потратить больше денег. Я добавил несколько снимков прямоугольной волны FY3200S 10 В при частоте 10 кГц, 1 МГц, 6 МГц и 10 МГц:
Я даже не уверен, что происходит на 10 МГц. Возможно, частота синтезатора не делится равномерно на 10 МГц, поэтому не все квадратные импульсы имеют одинаковую длину, что приводит к появлению ореолов, которые вы можете увидеть там.
Синусоидальные волны легче, поэтому они выглядят значительно лучше, но на более высоких частотах они также показывают небольшие искажения.