Nachbau Control Electronic

Blockschaltbild: Computer - Control Elektronik - Mikroskop mit Piezzo Scankopf und Messverstärker

Control Elektronik - Adapterplatine mit ESP32

Adapter Board

Die Control Electronic ist auf der separaten Platine 'AdapterBoard' untergebracht. Die Control Electronic führt die eigentliche Steuerung des Mikroskops durch. Die Control Electronic enthält die aktiven Komponenten

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  ESP32-DevKitC

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  mikroe ADC8 click

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  3 x mikroe DAC 2 click

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  2 x TL072

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  USB converter

• ESP32-DevKitC.
  

Auf dem ESP32 läuft das C++ Programm zur Steuerung des Mikroskops. Wir verwenden das Entwicklungsboard ESP32-DevKit Version C mit 30 pin.
Die Programmierung des ESP32

• 3 Digital Analog Converter DAC X,Y,Z. Die Ausgänge X Y und Z werden Spannungs-verstärkt und steuern den Piezo für die Position der Messspitze an
• Analog Digital Converter. Der ADC misst die Spannung, die vom Strom-Spannungswandler preamp erzeugt wird. Der ADC Wert ist somit das Mass für den Tunnelstrom.

Hinweis: Alle aktiven komponenten werden nicht direkt eingelötet sondern gesockelt. Für die beiden Operationsverstärker verwenden wir IC Sockel. Die Steckboards werden in Sockelleisten gesteckt

Preamp Vorverstärker

Datei:Preamp.png

SMD Preamp

Der Vorverstärker ist auf einer kleinen Platine 'preamp' untergebracht. Die Platine ist in SMD Technik ausgeführt um möglichst klein zu werden und möglichst nah an der Prüfspitze plaziert werden zu können.
Zum Löten der SMD Bauteile die dringende Empfehlung:
- Dünnes Lötzinn verwenden (0,5 mm)
- Lötflussmittel
- Feine, präzise SMD Pinzette
- Lupe oder Mikroskop
- Hilfreich ist auch, das Platinchen mit einer Schlaufe aus Klebeband auf der Platinenunterseite auf einer Lötauflage zu fixieren
Ein schönes Youtube Video zum Thema SMD Löten: Youtube SMD Löten
Der Vorverstärker verwendet den Operationsverstärker AD7801. Er ist als Strom-Spannungswandle = Trans Impedanz Amplifier "TIA" beschaltet. Tips zum TIA unter Christof Ermers Christof Ermer TIA