Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Пассивные элементы электроники. Учебное пособие
.pdf
дите измерения для частот от 500 кГц до 5 МГц с шагом 500 кГц. Полученные результаты занесите в табл. 2.1.
V1
10V
f, Гц U
R1
1kΩ
R3
1kΩ
R4
1kΩ
R2
1kΩ
Рис. 2.1. Схема резистивного делителя
, В U
вх
, В U
вых
/ Uвх φ °
вых
XMM1
Таблица 2.1
2.2.2. Катушки индуктивности
На рис. 2.2 представлены схемы дифференцирующей (сверху) и
интегрирующей (снизу) RL-цепей. В зависимости от задания соберите
либо дифференцирующую, либо интегрирующую цепь. Значения сопротивления и индуктивности задаются преподавателем.
71
XSC1
V1
1Vpk
R1
1kΩ
L1
1mH
A
_
+
Ext Trig
+
B
+
_
_
1kHz
0°
XSC2
Ext Trig
+
B
+
_
_
V2
1Vpk
L3
1mH
R2
1kΩ
A
_
+
1kHz
0°
Рис. 2.2. Дифференцирующая и интегрирующая LR-цепи
– Проведите измерение АЧХ и ФЧХ схемы. Для этого с генератора
сначала подайте сигнал частотой 1 кГц, осциллографом провидите измерения амплитуды сигнала на входе
U и
U на выходе схемы,
вх
вых
а также разность фаз φ сигналов на выходе и на входе. Далее произведите измерения для частот от 100 кГц до 1 МГц с шагом 100 кГц. Полученные результаты занесите в табл. 2.2.
Таблица 2.2
f, Гц U
, В U
вх
, В U
вых
/ Uвх φ °
вых
72
2.2.3. Конденсаторы
На рис. 2.3 представлены схемы дифференцирующей (сверху) и
интегрирующей (снизу) RC-цепей. В зависимости от задания соберите
либо дифференцирующую, либо интегрирующую цепь. Значения сопротивления индуктивности задаются преподавателем.
Рис. 2.3. Дифференцирующая (сверху) и интегрирующая (снизу) RC-цепи
– Проведите измерение АЧХ и ФЧХ схемы. Для этого с генератора
сначала подайте сигнал частотой 1 кГц, осциллографом проведите измерения амплитуды сигнала на входе
а также разность фаз
сигналов на выходе и на входе. Далее произве-
U и на выходе
вх
U схемы,
вых
дите измерения для частот от 100 кГц до 1 МГц с шагом 100 кГц. Полученные результаты занесите в табл. 2.3.
73
Таблица 2.3
f, Гц U
, В U
вх
, В U
вых
/ Uвх φ °
вых
2.2.4. Трансформаторы
– Используя мультиметр в режиме измерения сопротивления,
определите, какие из выводов трансформатора, выданного преподавателем, относятся к отдельным обмоткам. Признаком принадлежности
выводов к одной обмотке является малое значение сопротивления
(не более 2 кОм) между ними.
– Установите на генераторе следующие параметры выходного сигнала: частота 50 Гц, амплитуда 10 В.
– Подключите генератор к указанной
при помощи осциллографа определите, к какому типу с точки зрения
преобразования параметров электрического сигнала можно отнести
трансформатор по отношению к свободным обмоткам (понижающий,
повышающий, согласующий).
– Подключите к указанной преподавателем вторичной обмотке
нагрузку в виде резистора 1 кОм, как показано на рис. 2.4.
преподавателем обмотке и
1 кОм
Рис. 2.4. Измерительная схема для опре-
деления АЧХ трансформатора
– Проведите измерения для определения АЧХ трансформатора. Для
этого, не меняя амплитуды выходного сигнала, изменять частоту сигнала генератора в диапазоне 10 Гц … 10 кГц. Шаг перестройки в диапазоне 10 Гц … 100 Гц … 10 Гц, в диапазоне 100 Гц … 1 кГц … 100 Гц,
74
в диапазоне 1 кГц … 10 кГц … 1 кГц. Величину выходного сигнала
контролировать при помощи осциллографа. Полученные результаты
занести в табл. 2.4.
Таблица 2.4
f 10 Гц ... 100 Гц ... 1 кГц ... 10 кГц
U
вых
– Определите, при каких параметрах сигнала данный трансформатор может использоваться в качестве импульсного. Для этого установите на генераторе частоту 10 Гц и длительность импульса, равную
половине периода. Форма выходного сигнала – прямоугольная.
Уменьшая длительность импульса при неизменной частоте следования
и контролируя параметры импульсного сигнала на нагрузке осциллографом, добиться того, чтобы
уменьшение амплитуды импульса в рай-
оне его заднего фронта не превышало 10 %.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. На основании каких принципов происходит отнесение элементов
к активным или пассивным?
2. Что определяет изменение параметров сигнала при прохождении
через пассивные и активные элементы?
3. Типы конструктивного исполнения пассивных элементов. Осо-
бенности использования.
4. На какие группы подразделяются параметры электронных ком-
понентов? Их особенности.
5. Резистор. Выполняемая функция. Условное графическое обознаи обозначение на схемах. На какие группы подразделяются?
чение
6. Принципы маркировки значения сопротивления резистора.
7. Особенность резисторов с переменным значением сопротив-
ления.
8. Дополнительные параметры резисторов.
9. Конденсатор. Выполняемая функция. Условное графическое
обозначение и обозначение на схемах. На какие группы подразделяются?
75
10. Обосновать возможность протекания переменного тока через
конденсатор. Какое при этом будет сопротивление?
11. Электролитические конденсаторы. Условное графическое обо-
значение. Особенности конструкции.
12. Особенности маркировки конденсаторов, включая электроли-
тические конденсаторы.
13. Дополнительные параметры конденсаторов.
14. Катушки индуктивности. Выполняемая функция. Условное
графическое обозначение и обозначение на схемах. На какие группы
подразделяются?
15. Способы повышения значения
индуктивности катушки. На чем
основано. Какие ограничения существуют?
16. Дополнительные параметры катушек индуктивности.
17. Конструкция трансформатора и основные принципы его работы.
18. Условные графические обозначения трансформаторов. Класси-
фикация трансформаторов.
19. Особенности применения развязывающих трансформаторов.
20. Типы сердечников трансформаторов.
21. Эквивалентная схема резистора и его паразитные параметры.
22. Эквивалентная схема конденсатора и его паразитные параметры
.
23. Эквивалентная схема катушки индуктивности и ее паразитные
параметры.
24. Эквивалентная схема трансформатора и его паразитные пара-
метры.
25. Выведите зависимость выходного напряжения от входного для
резистивного делителя напряжения. Рекомендации по выбору значений сопротивления резисторов из состава делителя напряжения.
26. Интегрирующие и дифференцирующие цепи. Форма выходных
сигналов при воздействии прямоугольных входных
сигналов.
27. Типы RC-фильтров. Как определяется граничная частота филь-
тра? Почему выбрано именно это значение?
28. Особенность схем, содержащих резисторы, конденсаторы и ка-
тушки индуктивности.
29. Характер сигнала в RLC-цепях при воздействии скачка напря-
жения.
76
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. В 3 т.: пер. с англ. –
4-е изд. перераб. и доп. – М.: Мир, 1993.
2. Жеребцов Е.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. –
Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. Отд-е, 1989. – 352 с.
3. Миловзоров О.В., Панков И.Г. Электроника: учебник для бака-
лавров. – 2-е изд.,
4. Резисторы. Справочник / В.В. Дубровский, Д.М. Иванов,
Н.Я. Пратусевич др.; под ред. И.И. Четверткова и В.М. Терехова. –
2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1991. – 528 с.
5. Справочник по электрическим конденсаторам / М.Н. Дьяконов,
В.И. Карабанов, В.
и В.Ф. Смирнова. – М.: Радио и связь, 1983. – 578 с.
6. Малогабаритные трансформаторы и дроссели. Справочник /
И.Н. Сидоров, В.В. Мукосеев, А.А. Христинин. – М.: Радио и связь,
1985. – 416 с.
7. Алюминиевые электролитические конденсаторы EPCOS [Элек-
тронный ресурс]. URL: http://www.platan.ru/library/ALCAP_EPCOS.pdf
(дата обращения: 01.12.19).
перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2015. – 407 с.
Дополнительная
И. Присняков и др.; под общ. ред. И.И. Четверткова
77
ПРИЛОЖЕНИЕ
БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
При выполнении лабораторного практикума в качестве измерительного оборудования используются мультиметр и осциллограф.
В данном приложении описаны основные принципы использованияцифрового мультиметра. Несмотря на то что номенклатура мультиметров, выпускаемых промышленностью, очень велика, они имеют много
общего во внешнем виде, в параметрах и в устройстве органов управления. В качестве примера
ного недорогого мультиметра M-838 (DT-830).
на рис. П1 показан внешний вид популяр-
1
OFF
200
Ω
10
3
750
2
10ADC
4
ACV
200
2000
hFE
TEMP
C
°
VmA
Ω
COM
20m
200m
10A
DCA
µ
9
7
NPN PNP
DCV
2000m
200m
2000k
E
B
C
E
20
200k
E
B
C
E
11
5
200
20k
1000
2000
Рис. П1. Внешний вид мультиметра M-838
78
6
8
12
Цифрами обозначены следующие позиции.
1. Жидкокристаллический индикатор. Индикатор относится к семей-
ству семисегментных индикаторов и содержит 3½ разряда. Имеет пять
знакомест. В крайнем левом знакоместе отображается знак измеряемой
величины. Принимает значение «–» для отрицательных величин. Если
величина положительная, индикация отсутствует. Следующее знакоместо может отображать только единицу старшего разряда, если таковая
присутствует. Остальные
разрядов значения измеряемой величины и десятичной точки. Таким
образом, максимальное отображаемое значение равно 1999, минимальное –1999. Диапазон отображаемых значений равен 4000, что примерно
составляет 3½ десятичных разряда (1000 < 4000 < 10000).
2. Поворотный переключатель. Предназначен для включения/выключения мультиметра, выбора вида измеряемой величины и предела
измерений. Определение того, какой вид измеряемой
кой предел измерений выбран, производится на основании положения
метки (углубления) в перемычке поворотного переключателя. Под
пределом измерений понимается максимальное значение величины,
которая может быть измерена на выбранном пределе. Например, при
выборе предела 20 в области DCV, максимальное значение измеряемой
величины равно ±19,99 В постоянного напряжения. Если значение измеряемой величины превышает
появляется отображение превышения предела измерений (перегрузки).
Пример отображения перегрузки показан на рис. П2. При этом на индикаторе отображается символ единицы (1) в старшем значащем разряде индикатора. В остальных разрядах индикатора символы не отображаются.
три знакоместа служат для отображения трех
величины и ка-
установленный предел, на индикаторе
Рис. П2. Пример индикации при
превышении измеряемой величиной
выбранного предела измерений
79
3. Положение переключателя, соответствующее выключенному со-
стоянию мультиметра. Некоторые мультиметры включаются-выключаются отдельной кнопкой.
4. Область выбора вида измерений – измерение действующего значения переменного синусоидального напряжения с частотой 50 Гц
(ACV). Возможные пределы измерений – 750 и 200 В.
5. Область выбора вида измерений – измерение значения постоянного напряжения (DCV). Возможные пределы измерений – 1000, 200,
20, 2 В (2000 мВ), 0,2 В (200
мВ).
6. Область выбора вида измерений – измерение значения постоянного тока DCA). Возможные пределы измерений – 200 мкА, 2 мА
(2000 мкА), 20 мА, 200 мА, 10 А.
7. Область выбора вида измерений – измерение сопротивления (Ω).
Возможные пределы измерений – 2 МОм (2000 кОм), 200 кОм, 20 кОм,
2 кОм (2000 Ом), 200 Ом. Предел измерений 2 кОм также может ис-
пользоваться для грубой проверки работоспособности полупроводниковых
диодов или определения катода или анода при стертой маркировке на корпусе диода. Если вывод мультиметра с положительным напряжением подключен к аноду диода, а вывод с отрицательным напряжением к катоду, то сопротивление для обычного кремниевого выпрямительного диода будут иметь значение в диапазоне
600…700 Ом, а для диода Шоттки
в диапазоне 300…400 Ом, примерно
соответствуя падению напряжения на открытом диоде в милливольтах.
Отклонение от указанных значений больше чем на 50 % свидетельствует о неисправности диода. Если полярность подключения мультиметра к диоду противоположная (вывод мультиметра с положительным напряжением подключен к катоду диода, а вывод с отрицательным напряжением к аноду),
то для исправного диода на индикаторе
будет присутствовать индикация превышения предела измерений
(см. рис. П2).
8. Область выбора вида измерений – измерение коэффициента пе-
редачи тока биполярного транзистора (hFE).
9. Область выбора вида измерений – измерение температуры.
У описываемой модели мультиметра измерительный преобразователь
встроенный. При выборе данного режима измерений будет индицироваться температура внутри
корпуса мультиметра. У некоторых моделей мультиметров для проведения измерения температуры необходим
дополнительный аксессуар – термопара, подключаемая к специальному разъему либо к гнездам «COM» и «VΩmA».
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]