Dijital Osiloskop Projesi: THT ve SMD Versiyonlarının Tasarımı ve Üretimi
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
Dijital osiloskoplar, elektronik sinyallerin zaman ve genlik bilgilerini görselleştirmek için kullanılan temel test ekipmanlarıdır. Bu projede, hem through-hole (THT) hem de yüzeye montaj (SMD) teknolojileri kullanılarak iki farklı versiyonu tasarlanmış ve üretilmiştir. Projenin amacı, orijinal Velleman osiloskop kitinin boyutunu önemli ölçüde küçültmek ve elektronik tasarım becerilerini geliştirmektir.
Tasarım ve Üretim Süreci
Ayrıca Bakınız
Through-Hole (THT) Versiyonu
THT versiyonu, 50x50mm boyutlarında, 2 katmanlı bir PCB üzerinde 87 bileşenden oluşmaktadır. PCB, PCBWay tarafından üretilmiş ve lehimleme işlemi yaklaşık 3.5 saat sürmüştür. Lehimleme öncesinde tüm bileşenler hazırlanmıştır. Tasarımda bazı bileşen yerleşim hataları gözlemlenmiştir; örneğin, entegre soket boyutu küçümsenmiş ve seramik kapasitörlerin ayak izi yanlış seçilmiştir. Bu durum bileşenlerin sıkışmasına yol açmış ancak fonksiyonel sorun yaratmamıştır.
Yüzeye Montaj (SMD) Versiyonu
SMD versiyonu, 25x25mm boyutlarında, 4 katmanlı bir PCB üzerinde 97 bileşenden oluşmaktadır. Bu versiyonda 3 QFN paketli entegre ve küçük boyutlu 0402, 0603 ve SOP paketleri kullanılmıştır. PCB, JLCPCB tarafından üretilmiş ve lehimleme işlemi dijital mikroskop altında, sıcak hava rework istasyonu kullanılarak ve lehim pastası elle uygulanarak yaklaşık 5 saat sürmüştür. Lehimleme sırasında bazı köprüler ve lehim topakları oluşmuş, ancak bu durum devrenin işlevselliğini etkilememiştir.
Bileşen Seçimi ve Tasarım Yaklaşımı
Proje, orijinal Velleman osiloskop kitinin bileşenleri baz alınarak, veri sayfaları incelenip benzer veya geliştirilmiş özelliklere sahip alternatiflerle yeniden tasarlanmıştır. Orijinal kit 100x100mm boyutlarındayken, THT versiyonu bu boyutu dörtte bire, SMD versiyonu ise 16'da bire indirmiştir. Tasarım Proteus 5 yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Lehimleme ve Montaj İpuçları
Vias Dolgusu: Viasların lehim sırasında lehimin PCB'den akıp gitmesini önlemek için dolgu veya kaplama yapılması önerilmiştir. Bu, lehim kalitesini artırır.
Lehim Temizliği: Lehim sonrası alkol bazlı temizleyiciler ve ultrasonik temizleyiciler kullanılarak kalıntılar giderilebilir.
Lehim Pastası Uygulaması: Elle uygulanan lehim pastası, vias çevresinde dolgu yaparak lehim kalitesini artırabilir.
Test ve Performans
THT versiyonu, 50mV ile 10V arasında sinüs dalgası sinyallerini 1Hz ile 100kHz frekans aralığında başarılı şekilde ölçmüştür. 100kHz üzeri frekanslarda sinyal yakalama sorunları gözlemlenmiştir. SMD versiyonun firmware yüklenmesi için uygun programlayıcı beklenmektedir.
Tasarım Zorlukları ve Öğrenilenler
Bileşen Yoğunluğu: SMD versiyonda küçük boyut ve yüksek bileşen yoğunluğu lehimleme zorlukları yaratmıştır.
Lehimleme Teknikleri: Sıcak hava rework ve mikroskop kullanımı, küçük paketlerin lehimlenmesinde kritik rol oynamıştır.
Güç Hatları: Güç hatlarının düzenlenmesi ve test noktalarında kısa devre veya açık devre olmaması sağlanmıştır.
Boyut Optimizasyonu: Tasarımda boyut küçültme hedeflenmiş, ancak elektromanyetik girişim ve gürültü azaltma gibi faktörler ikinci planda kalmıştır.
Kaynaklar ve Paylaşımlar
Proje dosyaları GitHub üzerinde paylaşılmıştır ve kullanıcılar tarafından incelenebilir. Ayrıca, proje ile ilgili video gösterimleri ve tartışmalar çevrimiçi platformlarda mevcuttur.
"Bu proje, elektronik tasarım ve lehimleme becerilerini geliştirmek için kapsamlı bir çalışma örneğidir. Hem THT hem de SMD teknolojileriyle çalışmak, farklı zorlukları ve teknik detayları deneyimleme fırsatı sunar."
