
- •Электромагнитная совместимость исследование индуктивных связей между проводниками на печатной плате
- •Лабораторная работа №2 исследование индуктивных связей между проводниками на печатной плате.
- •1. Краткое содержание работы
- •2. Описание установки
- •3. Теоретическая справка
- •3.1. Понятие индуктивности и методы ее расчета
- •3.2. Индуктивности прямолинейных проводников прямоугольного поперечного сечения
- •1. Собственная индуктивность плоского контура, образованного полосковыми проводниками на печатной плате (рис. 2.8)
- •2. Взаимная индуктивность параллельных двухпроводных линий передачи, образованных параллельными одинаковыми проводниками (рис. 2.9)
- •3.3. Влияние плоского электромагнитного экрана на собственную и взаимные индуктивности контуров
- •4. Задание на подготовку к работе
- •5. Рабочее задание
- •6. Обработка результатов
- •7. Методические указания
- •1. Экспериментальное определение индуктивного сопротивления
- •2. Экспериментальное определение сопротивления взаимной индуктивности и взаимной индуктивности связанных контуров
- •8. Вопросы для самопроверки
- •Библиографический список
4. Задание на подготовку к работе
1. Рассчитать собственную индуктивность L плоского контура, образованного полосковыми проводниками на модели печатной платы (см. рис. 2.2). Выбор исследуемого контура осуществить в соответствии с табл. 2.1. Влиянием остальных проводников и экрана Э1 пренебречь.
Таблица 2.1
№ бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Пары провод- ников |
1а-2а |
1а-3а |
2а-4а |
1б-2б |
1б-3б |
1б-4б |
2а-3а |
2б-3б |
2. Рассчитать взаимную индуктивность М двух контуров, лежащих в одной плоскости. Выбор исследуемого контура осуществить в соответствии с табл. 2.2. Влиянием остальных проводников и экрана Э1 пренебречь.
Таблица 2.2
№ бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Пары конту-ров |
1а-2а 3а-4а |
1а-3а 2а-4а |
1а-4а 2а-3а |
1б-2б 3б-4б |
1б-3б 2б-4б |
1б-4б 2б-3б |
2а-3а 1а-4а |
2б-3б 1б-4б |
3. Рассчитать, как изменится взаимная индуктивность М между контурами, образованными проводниками на модели печатной платы по п. 2 при учете влияния экрана Э1. При расчете пренебречь влиянием остальных проводников, не участвующих в образовании исследуемой системы связанных контуров.
4. Рассчитать взаимную индуктивность М двух контуров, лежащих в параллельных плоскостях. Выбор исследуемого контура осуществить в соответствии с табл. 2.3. Влиянием экрана Э1 пренебречь.
Таблица 2.3
№ бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Пары конту-ров |
1а-2а 1б-2б |
1а-3а 1б-3б |
1а-4а 1б-4б |
1а-3а 1б-2б |
1а-4а 1б-2б |
1а-4а 1б-3б |
2а-3а 1б-2б |
2а-3а 2б-4б |
5. Рассчитать, как изменится взаимная индуктивность М между контурами по п. 4 при учете влияния экрана Э1.
6. Письменно
ответить, как изменится взаимная
индуктивность М
между контурами по п. 3 при помещении
(мысленно) в плоскости симметрично
между ними сплошного плоского
немагнитного металлического экрана,
если
а)
толщина
экрана больше глубины проникновения
поля в медный проводник; б)
толщина
экрана меньше глубины проникновения
поля в медный проводник.
7. Нарисовать схему для определения собственной индуктивности L контура методом «амперметра - вольтметра» (см. п.1 методических указаний). Записать выражение для расчета собственной индуктивности L по результатам измерения.
8. Нарисовать схему для определения взаимной индуктивности М двух контуров (см. п.2 методических указаний) и записать выражение для ее расчета по результатам измерения.
5. Рабочее задание
1. Собрать цепь и
определить методом «амперметра -
вольтметра» (см. п.1 методических указаний)
собственную индуктивность одного
из плоских контуров, образованных
проводниками на печатной плате. Выбор
исследуемого контура осуществить в
соответствии с табл. 2.1. Частоту f
генератора
синусоидального напряжения
Г3-33 (или Г3-34), используемого для
измерений, установить 100 кГц.
Рекомендуется установить выходное
напряжение генератора
,
так как это уменьшает относительную
погрешность измерений малых напряжений
на измерительном резисторе R.
Установить R
= 100 Ом.
2. Для исследованного
в п. 1 рабочего задания контура снять
частотную характеристику
в диапазоне частот 20 - 200 кГц. Измерения
провести с помощью той же цепи, что
и в предыдущем пункте, но изменяя частоту
генератора.
3. Собрать цепь и определить методом «амперметра - вольтметра» (см. п.2 методических указаний) взаимную индуктивность М двух контуров, лежащих в одной плоскости. Выбор исследуемых контуров осуществить в соответствии с табл. 2.2. Частоту f генератора синусоидального напряжения Г3-33 (или Г3-34), используемого для измерений, установить 100 кГц. Рекомендуется установить выходное напряжение генератора , так как это уменьшает относительную погрешность измерений малых напряжений на измерительном резисторе R и зажимах вторичного (не подключенного к зажимам генератора) контура. Установить R = 100 Ом.
4. Собрать цепь и определить методом «амперметра - вольтметра»взаимную индуктивность М двух контуров, лежащих в параллельных плоскостях. Выбор исследуемых контуров осуществить в соответствии с табл. 2.3. Измерение провести на частоте f = 100 кГц генератора синусоидального напряжения Г3-33 (или Г3-34), используемого для измерений. В остальном - следовать рекомендациям п. 3 рабочего задания.
5. Провести
исследования индуктивной наводки за
счет взаимной индуктивной связи
между контурами, образованными полосковыми
проводниками. Наводка определяется
напряжением на выходных зажимах
вторичного (подключенного ко входу
осциллографа) контура. Измерения провести
в диапазоне частот 20 - 200 кГц генератора
и действующем значении тока I1
=100
мА в первичном (подключенном к
выходным зажимам генератора) контуре.
Ток в первичном контуре контролировать
по напряжению на резисторе R
и поддерживать постоянным. Измерения
провести для двух значений сопротивления
нагрузки вторичного контура: 1)
;
2)
/
а)
Исследовать магнитную связь двух
контуров, лежащих в одной плоскости,
т. е. снять частотную зависимость
,
для чего собрать цепь, аналогичную рис.
2.15. Выбор исследуемой системы связанных
контуров осуществить в соответствии с
табл. 2.2. Контур, принимаемый в качестве
первичного, указан в верхней строке
раздела «пары контуров» табл. 2.2.
б) Исследовать магнитную связь двух контуров, лежащих в параллельных плоскостях (рис. 2.16). Выбор исследуемой системы связанных контуров осуществить в соответствии с табл. 2.3. Контур, принимаемый в качестве первичного, указан в верхней строке раздела «пары контуров» табл. 2.3.
в) Повторить измерения, осуществленные в п.5б (следуя рекомендациям, указанным в п. 5 а ), но при наличии экрана между контурами. Исследуемую систему связанных контуров образовать, используя проводники с индексами "б" и "в" соответственно вместо проводников с индексами "а" и "б" и экран Э1.
Рис. 2.15. Функциональная схема для исследования механизма передачи электромагнитной помехи за счет индуктивных связей между линиями передачи на модели печатной платы ( см. рис. 2.2). Положение перемычек показано условно. Гнезда резистора R, размещенного на модели, и соединительные провода, подключающие его, не показаны
6. Для цепей,
исследованных в п.5, заменить генератор
синусоидальной формы генератором
прямоугольных импульсов (рис. 2.17).
Установить на выходе генератора параметры
импульса: амплитуда - U
= 60 В, длительность -
= 10 мкс. Снять зависимости
при
=1 и 10 кОм.