Региональный этап Всероссийской олимпиады профессионального мастерства обучающихся по специальностям 11.02.01 Радиоаппаратостроение,

Региональный этап
Всероссийской олимпиады профессионального мастерства обучающихся
по специальностям 11.02.01 Радиоаппаратостроение,
11.02.02 Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники
(по отраслям)
Профессиональное задание
Часть 1
«Исследование и настройка усилительного каскада на биполярном
транзисторе»
1.
Используемое оборудование: работы выполняются на стендах ЕВ-2000
фирмы DEGEM SYSTEMS с использованием сменных модулей ЕВ-111. Для
выполнения необходимых измерений используется двухканальный
осциллограф, цифровой мультиметр, встроенный генератор, набор
соединительных проводников.
2.
Задание:
2.1. Собрать схему усилителя на биполярном транзисторе.
2.2. Настроить усилитель на неискаженное усиление сигнала.
2.3. Измерить параметры с помощью контрольно-измерительных
приборов.
2.4. Рассчитать указанные параметры схемы.
2.5. Исследовать схему и сделать выводы по результатам
исследований.
2.6. Построить амплитудно-частотную характеристику в программе
Excel и определить диапазон рабочих частот.
2.7. Определить неисправности схемы по указанным признакам.
3.
Ход выполнения работы:
3.1. Разместить печатную плату ЕВ-111 на стенде EB-2000 и вставить ее в
разъем PU-2000. Компьютер включать только для построения графика АЧХ в
программе Excel.
3.2. Внимательно изучить следующую схему:
3.3.
Измерить сопротивления резисторов:
R12
R13
R14
R15
R16
R, кОм
3.4. Выполнить необходимую коммутацию схемы.
3.5. Выставить U(PS-1)=10В и настроить RV3 так, чтобы рабочая точка
находилась в активной области.
3.6. Провести необходимые измерения и заполнить таблицу:
Ube
Uce
U(R16)
Uc
U(R13)
U, B
3.7. Выполнить расчет коллекторного, базового и эмиттерного тока,
используя основные законы электротехники (Ома, Кирхгофа), рассчитать
коэффициент усиления по постоянному току и заполнить таблицу:
Значения
тока, мА
Ic
Ib
Ie
β
Выписать расчетные формулы и вычисления:
Исследовать схему усилителя переменного тока, для чего:
1.
Подать синусоидальный сигнал на Vin c генератора с параметрами:
размах Uin=0,1B; f=1кГц.
Измерить сигнал на выходе (размах) и вычислить коэффициент усиления по
напряжению (в коллекторной цепи включен резистор R14)
Uout= ___; Av= _____ ;
2.
Исследовать влияние развязывающего конденсатора в эмиттерной цепи
и заполнить таблицу:
Параметры схемы
с конденсатором
без конденсатора
Uout
Av
Вывод:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3.
Исследовать зависимость коэффициента усиления от сопротивления
нагрузки, для чего провести необходимые измерения и вычисления и
заполнить таблицу:
AV
AI
AP
RL = R14
RL = R15
Вывод:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
AI=Iout/Iin=AV*Rin/RL, так как Iout=Uout/RL,
(на входе параллельно соединены R12 и R13).
Записать вычисления:
Iin=Uin/Rin,
Rin=R12 II R13
4.
Снять данные для построения АЧХ и построить график в программе
Excel. Uin=0,1В — размах на входе:
f, Гц
f, дБ
Uout, В
AV
10
1
100
2
500 1000 5000 10000 20000 50000 100000
2,699
3
3,699
4
4,301 4,699
5
По графику определить диапазон рабочих частот Δf:
Δf= ______
5.
Определить неисправности:
5.1. Рабочая точка по напряжению постоянного тока снизилась с 5,5В до
1,75В. Напряжение Uce=0.
Ответ:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
5.2. Напряжение на коллекторе 10,8В, напряжение на нагрузке R14 равно
нулю U(R14)=0.
Ответ:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
5.3. Напряжение между коллектором
Отсутствует сигнал на выходе.
и
эмиттером
10,5В,
Ube=0.
Ответ:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Принятые обозначения в соответствии с DEGEM SYSTEMS:
Ube — напряжение между базой и эмиттером;
Uce — напряжение между коллектором и эмиттером;
Uc — напряжение на коллекторе;
U(R16) — напряжение на резисторе R16 — эмиттерное напряжение;
Ic, Ib, Ie — соответственно коллекторный, базовый и эмиттерный токи;
Uout — выходное напряжение;
Uin — входное напряжение;
AV, AI, AP — соответственно коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности;
Rin — входное сопротивление;
U(PS-1) — напряжение источника питания;
β — коэффициент усиления по постоянному току.