МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
Автономное профессиональное образовательное учреждение Удмуртской Республики «Техникум радиоэлектроники и информационных технологий
имени А.В. Воскресенского»
Практические работы по дисциплине МДК.03.01 «Настройка, регулировка, техническое обслуживание и ремонт электронных устройств и систем» 11.02.17 Разработка электронных устройств и систем
| |
Разработал В.В. Жиделёв Мастер производственного обучения:
|
|
Ижевск, 2023
Практическая работа № 1
Переменными называют ток, напряжение, ЭДС изменение которых по значению и направлению повторяется через равные промежутки времени.
Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется легкостью его получения и преобразования, а также простотой устройства генераторов и двигателей переменного тока, надежностью их работы и удобством их эксплуатации.
1.Мгновенные значения тока i, напряжения и, ЭДС е - их значения в любой момент времени: i = Im Sincbt; u = Um Sincbt; e = E Simbt.
2.Амплитудные значения тока Im, напряжения Um, ЭДС Em - максимальные значения мгновенных величин i, и, е.
3.Период Т - промежуток времени, в течение которого ток совершает полное колебание и принимает прежнее по величине и знаку мгновенное значение. Период выражают в секундах (с), миллисекундах (мс) и микросекундах (мкс).
и характеризующая число полных колебаний тока, напряжения, ЭДС за 1 секунду. Единицей частоты является герц (Гц), килогерц (кГц), мегагерц (МГц), гигагерц (ГГц): 1кГц=103Гц; 1МГц=106Гц; 1ГГц=109Гц.
5.Действующее значение переменного тока I - энергетическое действие тока (тепловое и способность совершать механическую работу) характеризуется его действующим величин значением. Между действующими и амплитудными значениями синусоидальных
6.Фаза — стадия колебательного процесса.
График переменного синусоидального напряжения с основными параметрами
Для измерения напряжения размаха (Враз.) надо сделать следующие действия:
•.Развернуть изображение сигнала по вертикали на весь экран большой ручкой переключателя «Вольт/деление)». Убедиться, что малая ручка «Вольт/деление» повернута вправо до щелчка.
•.Добиться неподвижной картинки на экране (провести стабилизацию).
•.Совместить синусоиду с разметкой экрана, как показано на рис. 1.
•.Сосчитать количество клеток, которые занимает размах напряжения.
» Умножить количество клеток на число, которое показывает ручка вертикальной развертки «Вольт/деление». Полученное число соответствует величине размаха синусоидального напряжения в вольтах.
Пример: Смотрим на рис.1. Предположим, что ручка вертикальной развертки «Вольт/деление» установлена на 0,5 В, тогда размах напряжения будет равен
Upas. = 3,4X0,5 = 17В
Амплитудное и действующее значения синусоидального напряжения находим косвенным методом, т. е. считаем по формулам: Um = Upa3./2; U = 0,707Um, следовательно Um = Upa3./2 = 1,7/2 = 0,85 В, U = 0,707Um = 0,707*0,85 = 0,6 В
Рис.2 ‘ ~ ’
Для измерения периода синусоидального напряжения (Т.) надо сделать следующие действия:
® Развернуть изображение сигнала по горизонтали на весь экран большой ручкой «Время/деление», убедиться что малая ручка «Время/деление» повернута вправо до щелчка.
•.Добиться неподвижной картинки на экране (провести стабилизацию).
•.Совместить синусоиду с разметкой экрана, как показано на рис. 2.
•.Сосчитать количество клеток, которые занимает период синусоидального напряжения.
•.Умножить количество клеток на число, которое показывает большая ручка горизонтальной развертки «Время/деление». Полученное число соответствует величине периода синусоидального напряжения в секундах, миллисекундах или микросекундах..
Пример: Смотрим на рис.2. Предположим, что ручка горизонтальной развертки «Время/деление» установлена на 0,2 мс, тогда период напряжения будет равен
Т = 4,4 х 0,2 =0,88мс
Частоту синусоидального напряжения находим косвенным методом, т. е. считаем по формуле: f = 1/Т, следовательно f = 1/Т = 1/0,88 = 1,14 кГц.
Бланк выполнения задания урока по теме
«Измерение параметров синусоидального сигнала электронным
осциллографом»
Таблица № 1
Работу выполнил учащийся гр. №' Рабочее место № Дата выполнения Оценка работы | |||||
№ измерения | U раз. В | UmB | ив | Т мс | F кГц |
1. |
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
Контрольн ое измерение |
|
|
|
|
|
Таблица № 1
Работу выполнил учащийся гр. № Рабочее место № Дата выполнения Оценка работы | |||||
№ измерения | U раз. В | UmB | ив | Т мс | F кГц |
1. |
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
Контрольн ое измерение |
|
|
|
|
|
Таблица Ns 1
Работу выполнил учащийся гр. № - Рабочее место № Дата выполнения Оценка работы | |||||
№ измерения | U раз. В | UmB | ив | Т мс | F кГц |
1. |
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
з. |
|
|
|
|
|
Контрольное измерение |
|
|
|
|
|
Задание 1. Разбраковка конденсаторов
Инструкция. Внимательно прочитайте задание и выполните его.
1.Проведите разбраковку конденсаторов. Негодные конденсаторы сложите в тару для негодных элементов. Умейте объяснить признаки по которым были отбракованы конденсаторы. Результаты проверки запишите в таблицу №1.
Задание 2. Разбраковка диодов
Инструкция. Внимательно прочитайте задание и выполните его.
1.Проведите разбраковку диодов. Негодные диоды сложите в тару для негодных элементов. Умейте объяснить признаки по которым были отбракованы диоды. Результаты проверки запишите в таблицу №2.
Задание №3. Разбраковка биполярных транзисторов
Инструкция. Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их.
1.Запишите тип транзисторов в таблицу №3. Пользуясь справочником определите проводимость транзисторов и цоколевку выводов.
2.Проведите разбраковку транзисторов. Негодные транзисторы сложите в тару для негодных элементов. Умейте объяснить признаки по которым были отбракованы транзисторы. Результаты проверки запишите в таблицу №3.
Примечание
1.Таблицы №1, №2, №3 находятся на бланке выполнения практического задания.
2.При выполнении заданий Вы можете пользоваться информационной картой или обращаться за консультацией к мастеру (инструктору).
Работу выполнили учащиеся гр. № , ,
Рабочее место № Дата выполнения Оценка работы
Таблица №1
Тип конденсатора | Годен | Не годен | Признак, по которому забракован конденсатор | . Предположительное заключение о неисправности конденсатору |
1. |
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Таблица №2
Тип диода | Годен (количе ство) | Не годен (количе ство | Признак, по которому забракован | Предположительное заключение о неисправности диода | Полупровод пиковый материал диода |
1. |
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
Таблица №3
Тип транзист ора | Структура транзистора, цоколевка выводов (начертить эскиз) | Годен (количест во) | Не годен (количест во | Признак, по которому забракован транзистор 1 | Предположительное заключение о неисправности транзистора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Практическая работа № 3
Задание к уроку « Исследование компенсационного стабилизатора»
1.Зарисуйте схему ЭЗ источника питания в тетрадь,
3.Изучите конструкцию платы источника питания. Найдите на плате вход стабилизатора.
5.Начертите схему рабочего места для снятия параметров', согласно таблице!. Укажите точки подсоединения питания к плате. Схему рабочего места покажите мастеру.
Примечание: в качестве источника питания для платы используйте Б5-7.
6.Соберите рабочее место. Установите R4 в среднее положение. Измерьте параметры согласно таблице!,занесите их в таблицу. Рассчитайте К стаб, Ивых стабилизатора, КПД стабилизатора, результаты занесите в таблицу!. ( Формулы для расчета даны-в задании).
7.Проанализируйте результаты измерений. Сделайте заключение об исправности или не исправности исследуемого источника питания.
8.Нарисуйте в тетради ВАХ диода и стабилитрона. На ВАХ проставьте числовые значения важных параметров КД ЮЗА и Д814А. Пользуйтесь справочниками.
9.Подайте на источник питания Ппит=18В, меняя сопротивление R4, определите в каких пределах изменяется Пвых источника питания.
Полезная информация. Качество стабилизатора оценивают:
1. Коэффициентом стабилизации | Кстаб= (A Ubx/Ubx ном)Ддивых/ииых) |
2. Выходным сопротивлением | Квых=Дивых/Д1вых. |
3 .Коэффициентом полезного действия КПДНЗвых* 1вых/Лвх* 1вх Примечание: как измерить 1вх , проконсультируйтесь у мастера.
Практическая работа № 4
Проведение функционального теста по поиску неисправностей импульсного ИП
1)Подключить источник питания ко входу, подать 12 В. (гнезда XS1 и XS2);
2)Мультиметром проверить напряжение на выходе импульсного источника питания, должно быть примерно 39 В. (XI);
3)Проверить сигнал на микросхеме (на 3 ножке должны - быть прямоугольные импульсы).
-Источник питания;
-Мультиметр;
-Лабораторный макет "Импульсный источник питания";
-Кабеля для подключения к приборам.
Сборочный чертеж импульсного источника питания.
Схема электрическая структурная импульсного источника питания.
Импульсный источник питания можно поделить на пять отдельных частей:
Первая часть - входные фильтры, этот блок состоит из конденсаторов С1 и С2. Конденсатор С1 служит для запасания напряжения. Конденсатор С2, входной высокочастотный фильтр.
Вторая часть - это генератор, собранный на интегральном таймере 555, служащий для генерации импульсов, управляющие ключом.
Третья часть - ключ. Он собран на полевом транзисторе VT1. Импульсы на третьем выводе инегрального таймера 555 управляют открыванием и закрыванием транзистора VTT.
Четвёртая часть - это обратная связь. Она состоит из транзистора VT2 и стабилитрона VD2. Обратная связь упраляет скважностью на выходе.
Пятая часть - выходные фильтры, блок состоит из конденсаторов С4 и С5. Конденсатор С4 служит для запасения напряжения. Конденсатор С5, Высокочастотный фильтр по выходу.
Схема электрическая принципиальная импульсного источника питания
При питании от источника напряжением 12V на его выходе можно получить напряжение до 40V. Величина этого напряжения зависит от того, на какое напряжение стабилизации рассчитан стабилитрон VD2. Напряжение питания поступает на таймер, на котором собран генератор импульсов. Импульсы поступают на ключ на мощном полевом ключевом транзисторе VT1, в стоковой цепи которого включена индуктивность L1. На индуктивности возникает ЭДС, которая выпрямляется выпрямителем на VD1. Схема стабилизации состоит из транзистора VT2 и стабилитрона VD2.
Данная схема работает как компаратор, для котрого опорным напряжением является напряжение стабилизации VD2. Как только напряжение на С4 превышает величину суммы напряжения стабилицации VD2 и порога открывания VT2, происходит открывание транзистора VT2, что приводит к изменению скважности импульсов на выводе 3 таймера в сторону уменьшения. Таким образом при использовании стабилитрона напряжение на выходе поддерживается стабильным на уровне 39,8V. Максимальный выходной ток 1А. В этой схеме нет защиты от перегрузки по току.
Практическая работа № 5
Проведение функционального теста автогенератора на ОУ КР140 УД708
Автогенератора на основе операционного усилителя КР140УД708 и проверка его
функционирования
Время выполнения экзаменационного задания — 2,5 часа
Инструкция
Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их:
Изучите схему электрическую принципиальную (ЭЗ) предложенного Вам автогенератора на основе операционного усилителя КР140УД708.
1.На БЛАНКЕ выполнения задания напишите условия, необходимые для возникновения генерации гармонических сигналов автогенератора; функциональное назначение выводов микросхемы операционного усилителя КР140УД708
« допустимое напряжение питания микросхемы операционного усилителя КР140УД708 Вы можете воспользоваться Интернет для получения справочных данных на операционного усилителя КР140УД708
3.На БЛАНКЕ выполнения задания начертите СХЕМУ рабочего места для наблюдения сигнала на выходе автогенератора.
6.С помощью осциллографа (АКИП) проверьте работоспособность макета автогенератора. Наблюдайте форму напряжения на выходе автогенератора. При отсутствии выходного сигнала найдите причину неисправности и устраните ее. Добейтесь наличия сигнала на выходе автогенератора.
7.На БЛАНКЕ выполнения задания начертите ОСЦИЛЛОГРАММУ напряжения на выходе автогенератора.
Измерьте период следования генерируемого сигнала, отметьте на ОСЦИЛЛОГРАММЕ; амплитуду генерируемого сигнала отметьте на ОСЦИЛЛОГРАММЕ.
Результаты своей работы предъявите эксперту на рабочем месте. После предъявления работы разберите и уберите рабочее место.
Практическая работа № 6
Проведение функционального теста по диагностике работы триггера Шмитта
Принцип работы Триггера Шмитта
В триггере Шмитта переход из одного устойчивого состояния в другое осуществляется только при определенных значениях входного напряжния которые называются уровнями срабатывания триггера или просто портовыми уровнями. Таким образом, можно сказать, что несимметричный триггер имеет гистерезисный характер передаточной характеристики.
Передаточная характеристика триггера Шмитта.
В идеальном случае передаточная характеристика триггера шмитта имеет вид изображенный на рисунке выше. В случае если входное напряжение триггера не превышает напряжение срабатывания У1(Иж<01), то триггер находится в одном из устойчивых состояний, а напряжение на выходе
Методика регулировки.
Триггер Шмитта: проверка усиления сигнала.
качество монтажа).
на генераторе выставить амплитуду сигнала 0,2В и частоту 1кГц.
Описание работы изделия по схеме электрической принципиальной.
На рисунке приведена схема триггера Шмитта, имеющего входное сопротивление в несколько килоом, практически одинаковое как для положительной, так и для отрицательной полуволн. Достигается это тем, что на входе триггера включается диод Д1. Полярность включения диода такова, что он имеет большое сопротивление для отрицательной полуволны входного сигнала. Для положительной же полуволны этого сигнала большое входное сопротивление имеет переход база — эмиттер транзистора Т1.
Режим работы транзистора Т4 определяется резисторами R1 и R2 и устанавливается таким образом, что в исходном состоянии триггера транзистор Т1 открыт, а транзистор Т2 закрыт.
Триггер работает следующим образом. Входной сигнал создает на резисторе R1, падение напряжения, отрицательная полуволна которого закрывает диод Д1 и не воздействует на триггер. Положительная же полуволна входного сигнала, пройдя через диод Д1 закрывает транзистор Т1 и триггер опрокидывается.
Описанный триггер Шмитта использовался для преобразования в прямоугольные колебания синусоидального сигнала, амплитуда которого изменялась от 0,5 до 15 в. Искажений входного сигнала при этом не наблюдалось
Выбор параметров.
В данном Триггере Шмитта измеряются следующие необходимые параметры:
1.Точка симметрии 6 В - напряжение в общей точке соединения эмиттера транзистора VT1 и коллектора транзистора VT2 — оно должно быть равно половине напряжения источника питания;
2.Ток потребления (Inomp.) — этот параметр необходим для того, чтобы определить потребляемую мощность данной схемы;
3.Напряжение выхода (С/выхЛ - данный параметр позволяет посмотреть сигнал на выходе и оценить его;
Ток коллектора выходных транзисторов Вк ул 1к угг) - ток коллектора выходных транзисторов проверяют при отсутствии сигнала (ток покоя), наилучший режим — не более 20 мА — устанавливают подбором диода.
Практическая работа № 7
Моделирование простейшего двоичного счетчика
Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их. Выполняя задание, соблюдайте предложенную последовательность.
1.Разберитесь в принципе работы предложенного двоичного счетчика (информационная карта), перечертите ЭЗ счетчика и его временные диаграммы в тетрадь (чертите крупно, правильно и аккуратно, чертите карандашом).
2.Составьте методику проверки работоспособности двоичного счетчика. Ответьте на вопрос - по каким признакам можно сделать заключение о работоспособности счетчика? Методику проверки и ответ на вопрос запишите в тетрадь.
3.Соберите макет двоичного счетчика согласно ЭЗ, изображенной на рис. 12.14 в информационной карте. Внимание! В коллекторную цепь транзистора Т2 вместо лампочки установить резистор R2 сопротивлением 1
Перечень элементов для сборки макета двоичного счетчика:
R1,R2-150Om У1,У2-Д9
R3, R4, R5, R6 - 4,7 кОмТ1, Т2 - КТЗ15
Cl, С2 - 10 мкФ
4.Проверьте работоспособность собранного счетчика. Осциллограмму с выхода счетчика занесите в память АКИП.
Критерии оценки работы:
•.умение объяснить временные диаграммы поясняющие работу двоичного счетчика;
•.аккуратность выполнения письменных заданий, в устных объяснениях использование технических терминов.
Примечание: доля оценки практической части - 75% доля оценки теоретической части - 25%
Рис. 12.14. Временные диаграммы выходных сигналов самовозбуждаюшегося мультивибратора и запускаемого им триггера, который, в свою очередь, запускает второй триггер. Стрелки показывают моменты переключения.
Состояние триггера можно изменить сигналом от самовозбуждаюшегося мультивибратора или от другого триггера, используя цепь запуска, приведенную на рис. 12.13. Эта цепь специально рассчитана на работу с низкочастотным сигналом от самовозбуждаюшегося мультивибратора, показанного на рис. 12.9. Лампа в коллекторной цепи транзистора Т2 индицирует состояние триггера. Импульсы большой длительности от мультивибратора или от другого триггера поступают на переключающий вход и дифференцируются цепями CVRS и С2,Т?6. Отрицательный перепад во входном импульсе порождает отрицательный запускающий импульс, который направляется к тому из транзисторов, который открыт, переводя его в запертое состояние путем кратковременного смешения перехода база-эмитгер в обратном направлении.
Поскольку триггер изменяет свое состояние только при отрицательном перепаде в последовательности запускающих импульсов, он переключается вдвое реже предшествующего каскада. Это становится ясно из временных диаграмм на рис. 12.14, на которых представлен сигнал самовозбуждаюшегося мультивибратора, запускающего триггер, который, в свою очередь, запускает второй триггер. Эта функция деления на два является основой двоичного счета, и рассмотрение выходных сигналов двух триггеров на рис. 12.14 показывает, что триггеры действительно считают число полных периодов сигнала самовозбуждаюшегося мультивибратора: если напряжению 6 В поставить в соответствие 1, а напряжению О В — 0, то состояния триггеров имеют вид 00, 01, 10, 11. Два триггера могут, конечно, считать только до 3, но четыре триггера считают до 15. Применение ИС революционизировало электронный счет. В следующей главе (параграф 13.12) этот вопрос изучается более детально.
Счетный вход (отрицательный Q. перепад с амплитудой 6В>
Рис. 12.13. Триггер со схемой запуска, пригодный для двоичного счета. Для более надежной работы емкости конденсаторов С, и С2 можно подобрать экспериментально.
Практическая работа № 8
Определение мест установки элементов и узлов в электронном осциллографе
Задание 1. Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их.
описание и инструкция по эксплуатации»
2.Познакомьтесь с конструкцией осциллографа С1-55: изучите схему электрическую принципиальную - (две вклейки со спецификацией); раздел 4, подраздел 4.3. Конструкция; приложение 4 «схемы расположения основных элементов и узлов». Раздел 10, подраздел 10.3 «Краткий перечень возможных неисправностей».
Задание 2. Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их.
1.Перечислите все транзисторы, входящие в плату 2.089.026 (запишите позиционные номера транзисторов в тетрадь).
2.Найдите место расположения платы 2.089.026 в осциллографе.
3.Найдите места расположения транзисторов, входящих в эту плату.
4.Найдите места расположения транзисторов ПП17, ПП18, ПП35, ПП36. Почему эти транзисторы расположены не на печатной плате, ответ запишите в тетрадь.
Задание 3. Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их.
1.Найдите в таблице 4 технического описания вид неисправности «не запускается развертка». Познакомьтесь с указанными элементами, из-за которых могут возникнуть неисправности в блоке развертки.
транзисторов ПП48 - ПП57
диодов Д21, Д22, Д24 - Д27
потенциометров R212, R237, переключателя В9
Задание 4. Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их.
1.Найдите на схеме ЭЗ элементы, относящиеся к блоку питания осциллографа: понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель, сглаживающий фильтр, предохранитель на 3 ампера, тумблер включения питания.
2.Найдите места расположения элементов, перечисленных в н. 1.
3.Определите тип конденсаторов С158, С159. Укажите, как эти конденсаторы соединены друг с другом. Определите их общую емкость. Примечание: третий пункт выполните письменно в тетради.
Критерии оценки:
•.Соблюдение техники безопасности при работе с радиоэлектронной аппаратурой
Практическое задание
Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их.
1.Изучите комплект конструкторских документов на предложенное вам электронное изделие (ЭЗ, ПЭЗ, СБ, спецификация).
2.Познакомьтесь с конструкцией предложенного вам электронного изделия.
3.Проверьте электронное изделие на соответствие ЭЗ, ПЭЗ, СБ, спецификации.
4.Найдите ошибки монтажа. Обнаруженные ошибки занесите в дефектационную ведомость.
Наименование изделия Обозначение изделия Дата проведения работы Подпись проводившего работу / | |
1. Визуальный осмотр. Проверка изделия на соответствие внешнего вида монтажа нормативным требованиям |
|
2. Проверка расположения радиоэлементов согласно сборочному чертежу, спецификации. ЭЗ, ПЭЗ |
|
Практическая работа № 9
Проведение диагностики работы цифровых схем на основе ИМС К561ИЕ10
Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их. Выполняя задание, соблюдайте предложенную последовательность.
1.Разберитесь в структуре и в принципе работы микросхемы К561ИЕ10. Запишите в тетрадь - назначение, структуру, функциональное назначение выводов предложенной микросхемы, состояние счетчиков микросхемы К561ИЕ10. Вы можете воспользоваться Интернет-ресурсами и информационной картой.
2.Разберитесь, что обозначают весовые коэффициенты, указанные около выводов микросхемы на рис.1 информационной карты. Заполните таблицу 1 значений сигналов на выходах 4-разрядного двоичного счетчика в микросхеме К561ИЕ10, применяя весовые коэффициенты.
Таблица 1
3.На основе схемы двоичного счетчика (рис.2 в информационной карте) разработайте схему проверки функционирования микросхемы К561ИЕ10. Вместо мультивибратора генерирующего последовательность прямоугольных импульсов выполните ручную подачу положительных импульсов (с помощью кнопки). Вместо кнопок SI, S2 используйте перемычки.
4.Соберите макет для проверки функционирования микросхемы К561ИЕ10. Проверьте функционирование 4-разрядных счетчиков микросхемы К561ИЕ10. Результаты проверки оформите в виде таблицы. Сделайте заключение об исправности микросхемы.
5.Выполненную работу предъявите мастеру для оценки.
Практическая работа № 10
Проведение проверки работоспособности дифференциального усилителя
Инструкция
Внимательно прочитайте пункты задания и выполните их:
1.Изучите схему электрическую принципиальную (ЭЗ) и конструкцию предложенного Вам дифференциального усилителя.
2.Проведите внешний осмотр дифференциального усилителя на отсутствие механических дефектов, проверьте качество паек (визуально)
3.На бланке выполнения задания начертите схемы рабочих мест для измерения напряжения сигнала на выходе дифференциального усилителя при подаче на входы: а) синфазного сигнала, б) дифференциального сигнала.
Сигнал подавать с низкочастотного генератора, используя один выход. Измерение напряжения выходного сигнала проводить электронным милливольтметром
4. Проверка реакции дифференциального усилителя на синфазный входной сигнал:
•.соберите рабочее место для подачи синфазного сигнала на входы ДУ.
•.подайте на ДУ двухполярное питание согласно схеме электрической принципиальной
•.подайте с генераторатора на входы ДУ синусоидальный синфазный сигнал частотой 1кГц и напряжением размаха (Upp) 200 мВ
•.измерьте напряжение сигнала на выходе, определите коэффициент подавления синфазного сигнала, результаты измерения и расчета запишите в таблицу №1 на бланке выполнения задания.
5. Проверка реакции дифференциального усилителя на дифференциальный входной сигнал:
•.подайте на ДУ двухполярное питание согласно схеме электрической принципиальной
•.подайте с генератора на вход 1 ДУ синусоидальный сигнал частотой 1кГц и напряжением размаха (Upp) 200 мВ
• измерьте напряжение сигнала на выходе, определите коэффициент усиления дифференциального сигнала, результаты измерения и расчета запишите в таблицу №1 на бланке выполнения задания.
б)неправильный выбор рабочей точки транзисторов
в)слишком большой входной сигнал
а)напряжение на выходе усилителя
б)разность напряжений между входами усилителя
8. Результаты своей работы предъявите эксперту. После предъявления работы разберите и уберите рабочее место.
Поскольку обычно температура электронных схем не поддерживается постоянной, у усилителя постоянного тока непременно проявляется некоторый дрейф. Однако путем принятия соответствующих мер дрейф в схеме можно удержать на пренебрежимо низком уровне. Дрейф выходного напряжения зависит как от внутреннего дрейфа усилителя, так и от его коэффициента усиления. Чтобы выразить дрейф независимо от коэффициента усиления, в перечне параметров усилителя обычно бывает указан дрейф, «отнесенный ко входу», в микровольтах на градус; это величина, равная изменению напряжения входного сигнала, которое потребовалось бы, чтобы создать такое же изменение выходного напряжения, какое происходит из-за дрейфа. Например, в случае, когда коэффициент усиления равен 100, а выходное напряжение отклоняется из-за дрейфа на 0,2 В при увеличении температуры на 25°С,
отнесенный ко входу дрейф _= В/ °C = 80 мкВ/ °C.
100x25
Дифференциальный усилитель
Основная схема
Самый прямой путь ослабления дрейфа состоит в применении так или иначе сбалансированного усилителя, когда изменения напряжений в одной части схемы уравновешиваются равными по величине и противоположными по знаку изменениями напряжений в другой части схемы. Эти условия легче всего выполнить в дифференциальном (разностном) усилителе. В самом названии указывается, что выходное напряжение усилителя является разностью напряжений в двух частях схемы, так что в случае, когда дрейф в обеих частях одинаков, результирующий дрейф выходного напряжения отсутствует. Дифференциальный усилитель показан на рис. 8.5; эту схему называют также схемой с общим резистором в цепи эмиттеров (дословно: «парой с длинным хвостом» — Прим, перев.), сопротивление которого — в данном случае R3 — сравнительно велико.
У симметричной схемы дифференциального усилителя имеются два входа: вход (1) и вход (2). Обычно используется только один выход, сигнал с которого, как правило, поступает в дальнейшем на усилитель постоянного тока. В этом усилителе понадобятся те или иные схемы, осуществляющие сдвиг уровня типа схемы на р-п-р транзисторе на рис. 8.4, так как напряжение покоя на коллекторе 7\ составляет примерно 4,5 В относительно земли. Чтобы понять, почему это так, нам следует считать транзисторы идентичными и коллекторный ток покоя в каждом из них равным IQ .
В этом случае ток эмиттера каждого транзистора = IQ , а ток в общем эмитгерном резисторе примерно равен 2IQ .
Поскольку база каждого транзистора соединена с землей (через резисторы
Низкочастотные сигналы, постоянный ток и дифференциальный усилитель
Рис. 8.5. Основная схема дифференциального усилителя
R4 и R5, to из этого следует, — согласно принципу действия эмиттерного повторителя, — что потенциал эмиттеров также примерно равен потенциалу земли (в действительности, конечно, на 0,6 В ниже потенциала земли).
а значит,
Наконец, напряжение на коллекторе каждого из транзисторов в режиме покоя равно
Таким образом, возможны отклонения выходного напряжения как в положительную, так и в отрицательную сторону.
Коэффициент усиления напряжения
Проверка работоспособности дифференциального усилителя
ФИО студента
Пункт 3 задания
Схемы рабочих мест для проверки дифференциального усилителя
а) при подаче синфазного сигнала
б) при подаче дифференциального сигнала
Пункты задания 4, 5, 6, 7, 8
Таблица № 1
Проверка реакции ДУ на синфазный сигнал (пункт 4) | Проверка реакции ДУ на дифференциальный сигнал (пункт 5) | Ответы на вопросы (пункт 8) |
Напряжение выходного синфазного сигнал | Напряжение выходного дифференциального сигнал | 1. а) б) в) |
Коэффициент подавления синфазного сигнала | Коэффициент усиления дифференциального сигнала | 2. а) б) в) |
(пункт 7) Заключение о работоспособности ДУ | 3. а) б) в) | |
|
|
|