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.