По профессиональному модулю 02

ОТЧЕТ

ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ МОДУЛЮ 02

«Технология настройки и регулировки радиотехнических систем, устройств и блоков»

Специальность 110201 «Радиоаппаратостроение»

Студент гр. РА-3-15 Иванченко С.А.

Преподаватель Коринец В.Р.

Оценка

Москва

2018 г.

 

Содержание

Введение. 3

Техника безопасности при проведении работ, связанных с монтажом электронной аппаратуры, а также компьютерных систем и комплексов. 4

Задача учебной практики. 7

Содержание учебной практики. 8

1. Операционные усилители. 8

1.1. Расчёт частотных параметров сигнала и инвертирующий усилитель постоянного тока. 8

1.2. Инвертирующий усилитель переменного тока. 11

1.3. Усилитель с одним источником питания. 12

1.4. Неинвертирующий усилитель. 14

1.5. Измерительный усилитель. 17

1.6. Измерительный выпрямитель и тестирование усилителя. 20

2. Компараторы, интеграторы, дифференциаторы, фильтры и генератор прямоугольных сигналов. 26

2.1. Компараторы. 26

2.2. Интеграторы. 31

2.3. Дифференциаторы. 36

2.4. Фильтр нижних частот. 41

2.5. Полосовой фильтр. 43

2.6. Регенеративный компаратор. 46

2.7. Генератор прямоугольных сигналов и тестирование. 51

3. Оптоэлектроника. 55

3.1. Фоторезистор. 55

3.2. Фотодиод. 56

3.3. Фототранзистор. 58

3.4. Светодиод. 61

3.5. Лампа накаливания. 64

3.6. Алфавитно-цифровой дисплей. 66

3.7. Жидкокристаллический дисплей. 68

4. Оптрон, фотопрерыватель, фотоотражатель, лазерный диод и волоконная оптика. 70

4.1. Оптрон. 70

4.2. Фотопрерыватель. 73

4.3. Фотоотражатель. 76

4.4. Лазерный диод. 79

4.5. Волоконная оптика. 79

Заключение. 81

Введение.

Комплект оборудования состоит из стенда, включающего в себя функциональный генератор и частотомер, он может работать как счётчик.

Функциональный генератор может выдавать синусоидальный сигнал (или прямоугольный сигнал).

Частота и амплитуда сигнала регулируются в нескольких диапазонах.

На стенде могут быть установлены платы для проверки. С помощью каждой платы можно выполнить 10-15 практических работ. Работа начинается с первой платы операционных усилителей.

Для проведения измерений используются цифровой мультиметр и электронный двухканальный осциллограф. Мультиметр позволяет измерять ток, сопротивление, напряжение электрической цепи.

Если долго не пользоваться мультиметром, то он автоматически отключается. Следует осторожно подключаться к схеме при проведении измерений и не путать выводы, предназначенные для измерения напряжения.

В состав стендов входят 2 электронных осциллографа, имеющих 2 независимых канала усиления.

Синхронизация развёртки может быть произведена на любом из этих каналов. На рукоятках регулировки по вертикали указан масштаб относительно делений.

Если нужно, чтобы эти данные соответствовали, то ручки плавной регулировки следует ставить на защёлки.

 

 

Задача учебной практики.

Освоение технологии настройки и регулировки радиотехнических систем, устройств и блоков. Получение навыков работ, производимых при наладке радиоэлектронной аппаратуры.

 

 

Содержание учебной практики.

Операционные усилители.

Инвертирующий усилитель переменного тока.

Усилитель переменного тока.

У инвертирующего усилителя переменного тока входной импеданс очень низкий, в особенности у усилителей с большим значением коэффициента усиления по напряжению, в том случае, если цепь обратной связи замкнута.

Частота(Hz)
uout(p-p)
uin(p-p)
Коэффициент усиления	1,5	1,6	3,3	3,3	3,3

 

Частота(Hz)
uout(p-p)
uin(p-p)
Коэффициент усиления	3,3	3,3	3,3	1,3

 

Неинвертирующий усилитель.

Резистор	R16	R17	R18	R19
KΩ

Неинвертирующий усилитель не влияет на фазу сигнала.

Неинвертирующий усилитель.

Uin(V) – требуемое		0,1	0,2
Uin(V) – фактическое	0,01	0,1	0,2
Uout(V)	0,01	0,21	0,4
Фактич. коэфф. усилен.		2,1

 

Uin(V) – требуемое
Uin(V) – фактическое
Uout(V)			11,3	11,3
Фактич. коэфф. усилен.			1,9	1,1

 

 

Пара резисторов (коэфф. усилен.)	Ожидаемое	Фактич. Uin(V)	Uout(V)	Фактич. коэффиц. усилен.
Обратн. связь	Вход
R17	R1		0,8	1,6
R19	R16	5,5	0,8	4,8
R17	R18	3,2	0,8	2,4
R19	R18		0,8	8,8

Измерительный усилитель.

Схема первого раздела.

Самым большим плюсом измерительного усилителя является возможность регулировки усиления при помощи всего одного резистора. Используя обычный переменный резистор, можно быстро изменять коэффициент усиления в зависимости от потребности.

Uin(V) – требуемое	Фактич. Uin(V)	Ub(V)	Uout2(V)	Ua(V)	Uout3(V)
2,9-3,1
5,9-6,1

 

Схема второго раздела.

Uin(U) – требуемое	Фактич. Uin(V)	Ub(V)	Uout2(V)	Uout3(V)
2,9-3,1	3,1		4,1	-4,1
5,9-6,1				-8

 

Схема третьего раздела.

Uin(V)	Ub(V)	Ua(V)	Ua-Ub(V)	Uout3(V)
	1,8		-0,8	-1,6

 

Компараторы.

Инвертирующий компаратор.

Инвертирующий компаратор создаёт импульс, который отличается по фазе от входного сигнала (рисунок 1).

Рисунок 1.

Неинвертирующий компаратор.

Выходящий из компаратора импульс не отличается по фазе от входящего сигнала (рисунок 2).

Рисунок 2.

 

Двухпороговый компаратор.

Интеграторы.

Параллельное соединение конденсатора и операционного усилителя составляет интегратор (рисунок 3).

Рисунок 3.

Интеграция заключается в том, что меняется время между моментами увеличения и уменьшения напряжения сигнала (рисунок 4).

Рисунок 4.

Интегратор применим также в качестве усилителя для соответствующих низкому реактивному емкостному сопротивлению частот (рисунок 5).

Рисунок 5.

Увеличение частоты интеграции приводит к гармоническим искажениям (рисунок 6).

Рисунок 6.

Дифференциаторы.

Дифференциатор.

Дифференциатор применим также в качестве преобразователя сигнала (рисунок 7).

Рисунок 7.

Коэффициент усиления увеличивается вместе с частотой (рисунок 8).

Рисунок 8.

Соответственно, дифференциатор – частотный фильтр (рисунок 9).

Рисунок 9.

Дифференциатор выполняет преобразование и усиление сигнала при соответственных величинах емкостей и сопротивлений (рисунок 10).

Рисунок 10.

Дифференциатор с добавленным элементом.

Фильтр нижних частот.

- частота среза.

- коэффициент усиления на частотах ниже частоты среза.

Резистор обратной связи и разделительный конденсатор на входе фильтра низких частот пропускают только сигнал низкой частоты, конденсатор обратной связи устанавливает границу спектра усиливаемых частот (рисунок 11).

Рисунок 11.

F(Hz)
Uout(V)			1,9	1,8	1,6
Ay			0,95	0,9	0,8

 

F(Hz)
Uout(V)	1,1	0,55	0,3	0,2
Ay	0,5	0,3	0,15	0,1

 

Амплитудная частотная характеристика фильтра низких частот показывает изменение коэффициента усиления (рисунок 12).

Рисунок 12.

Полосовой фильтр.

Ширина полосы пропускания

s w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>">

Полосовой фильтр.

F(Hz)
Uout(V)	0,12	0,32	0,65	0,98	1,4
Ay	0,06	0,16	0,33	0,49	0,69

 

F(Hz)
Uout(V)	1,9	1,8	1,5	1,2
Ay	0,95	0,9	0,75	0,6

 

 

Рисунок 13.

Полосовой фильтр усиливает низкие и высокие частоты (рисунок 13).

Регенеративный компаратор.

Регенеративный компаратор.

Регенеративный компаратор.

Сравнение 2 похожих по напряжению сигналов превращает компаратор в генератор постоянного тока (рисунок 14).

 

Рисунок 14.

Регенеративный компаратор.

Оптоэлектроника.

Фоторезистор.

Фоторезистор.

Полупроводниковый прибор изменяет величину своего сопротивления при облучении светом. Не обладает p-n-переходом, поэтому обладает одинаковой проводимостью независимо от направления протекания тока.

UL(V)	ILS(mA)	R(Ω)
0,25	2,5
0,5
0,75	7,5

Фотодиод.

Фотодиод, подключённый в режиме обратного смещения.

Приёмник оптического излучения преобразует полученный его фоточувствительной областью свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n-переходе.

Фотодиод, работа которого основана на разделении электронов и дырок в p- и n-областях, за счёт чего образуется заряд и электрическая движущая сила, называется солнечным элементом. Кроме p-n фотодиодов, существуют фотодиоды, в которых между слоями p и n находится слой нелегированного полупроводника i. p-n- и p-i-n-фотодиоды только преобразуют свет в электрический ток, но не усиливают его, в отличие от лавинных фотодиодов и фототранзисторов.

UL(V)	UR(V)	ILS(mA)	ID(μA)
0,25	0,04	2,5	0,4
0,5	0,1
0,75	0,15	7,5	1,5
	0,2

Фототранзистор.

Ток, проходящий через фототранзистор:

Оптоэлектронный полупроводниковый прибор – вариант биполярного транзистора.

Отличается от фотодиода тем, что обладает внутренним усилением фототока и поэтому большей чувствительностью к потокам оптического излучения.

Фототранзистор может обладать полупроводниковой структурой как n-p-n, так p-n-p транзистора.

Большинство промышленных типов фототранзисторов не обладают электрическим выводом базы, но в некоторых моделях такой вывод есть и обычно служит для смещения начальной рабочей точки прибора посредством подачи на базу тока.

UL(V)	ILS(mA)	UCE=2V	UCE=4V	UCE=6V
0,8
1,6
2,4

Светодиод.

Полупроводниковый прибор с электронным переходом создаёт оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Диапазон излучения светодиода во множестве факторов зависит от химического состава использованных полупроводников.

PS-1(V)		0,5		1,5
UR				0,02	0,38
IF				0,04	0,75
UF		0,52		1,5

Лампа накаливания.

Искусственный источник света, в котором свет выпускает тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала часто используется спираль из тугоплавкого металла, либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, он помещается в колбу вакуума, заполненную парами галогенов.

UL(V)
UR(V)		14,6	22,8	29,5	35,9
I(mA)		14,6	22,8	29,5	35,9
RL(Ω)	17,9	68,5

Алфавитно-цифровой дисплей.

Мультиплексорный матричный дисплей.

Электронное устройство предназначено для визуального отображения информации. Дисплеем в большинстве случаев можно назвать часть законченного устройства, используемую для отображения цифровой, цифробуквенной или графической информации электронным способом.

Коэффициент заполнения:

Оптрон.

UR6(V)		2,5		0,5	0,1
					0,2	0,01
Ic(mA)					0,2	0,01

 

Электронный прибор, состоящий из излучателя света и фотоприёмника. Они связаны оптическим каналом и, как правило, объединены в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.

 

 

 

 

 

F(Hz)
Uout(V)

 

F(Hz)
Uout(V)			0,2

 

Фотопрерыватель.

Длительность (mS)	Ulow(V)	Uhigh(V)
DC	0,5
	0,5
	0,5

Датчик, состоящий из инфракрасного излучателя и инфракрасного детектора, расположенных рядом. Здесь применяется принцип прерывания света, когда объект проходит через датчик. Часто фотопрерыватель состоит из двух частей:

передатчика

приёмника

Передатчик излучает инфракрасный сигнал, а затем он поступает на приёмник. Если луч между передатчиком и приёмником прерывается, то приёмник меняет уровень выходного сигнала.

 

 

Вход формирователя.

Вход формирователя.

Выход формирователя.

Выход формирователя.

Частота (Hz)
Uout(V) (прерывателя)
Uout(V) (формирователя)

 

Выход формирователя.

Выходной сигнал	Tr(mS)	Tf(mS)
Прерыватель
Формирователь

 

 

Выходной сигнал	Tr(mS)	Tf(mS)
Прерыватель
Формирователь

Фотоотражатель.

Длительность (mS)	Ulow(V)	Uhigh(V)
DC	0,5
	0,5
	0,5

Конструкция, которая состоит из каокаса и натянутого на него светоотражающего материала. Она абсолютно мобильна и легка в использовании.

 

 

Вход формирователя.

Вход формирователя.

Выход формирователя.

 

Выход формирователя.

Частота (Hz)
Uout(V) отражатель
Uout(V) формирователь

 

Отражатель.

 

Формирователь.

Выходной сигнал	Tr(mS)	Tf(mS)
Прерыватель
Формирователь

 

Вход формирователя.

 

 

Выходной сигнал	Tr(usec)	Tf(usec)
Переключатель
Формирователь

Частота вращателя диска

Пример	Ts(mS)	N	Tf(mS)	RPM
Пункт 8				12,3
Пункт 11	12,5		187,5

Лазерный диод.

Iдиода(mA)
Uдиода(V)		1,5		2,5	2,5
Излучение (V)		0,01	0,01	0,01	0,01

Полупроводниковый лазер, построенный на базе диода. Его работа основана на возникновении инверсии населённостей в области p-n перехода при инжекции носителей заряда.

 

Волоконная оптика.

Частота (Hz)				1K	10K	100K
URx(V)

В основу волоконной оптики заложено явление внутреннего отражения электромагнитного излучения в границах раздела диэлектриков, обладающих различными показателями преломления. Причём носителем информации выступает закодированный световой поток. Волоконная нить способна передавать объём информации, который обычная медная проводка обслужит только при толщине в 50 мм.

 

 

Заключение.

Учебная практика включала измерение операционных усилителей, схем, построенных на них, и оптоэлектроники. Усилители бывают инвертирующими постоянного или переменного тока, с одним источником питания и измерительными. Операционный усилитель используется также в измерительном выпрямителе.

Компараторы, интеграторы, дифференциаторы, фильтры и генератор прямоугольных сигналов строятся также на операционных усилителях.

Оптоэлектроника включает в себя фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, светодиоды, лампа накаливания, цифровой или жидкокристаллический дисплей.

Оптрон, фотопрерыватель, фотоотражатель, лазерный диод и волоконная оптика являются также частью оптоэлектроники.

ОТЧЕТ

ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ МОДУЛЮ 02

«Технология настройки и регулировки радиотехнических систем, устройств и блоков»

Специальность 110201 «Радиоаппаратостроение»

Студент гр. РА-3-15 Иванченко С.А.

Преподаватель Коринец В.Р.

Оценка

Москва

2018 г.

 

Содержание

Введение. 3

Техника безопасности при проведении работ, связанных с монтажом электронной аппаратуры, а также компьютерных систем и комплексов. 4

Задача учебной практики. 7

Содержание учебной практики. 8

1. Операционные усилители. 8

1.1. Расчёт частотных параметров сигнала и инвертирующий усилитель постоянного тока. 8

1.2. Инвертирующий усилитель переменного тока. 11

1.3. Усилитель с одним источником питания. 12

1.4. Неинвертирующий усилитель. 14

1.5. Измерительный усилитель. 17

1.6. Измерительный выпрямитель и тестирование усилителя. 20

2. Компараторы, интеграторы, дифференциаторы, фильтры и генератор прямоугольных сигналов. 26

2.1. Компараторы. 26

2.2. Интеграторы. 31

2.3. Дифференциаторы. 36

2.4. Фильтр нижних частот. 41

2.5. Полосовой фильтр. 43

2.6. Регенеративный компаратор. 46

2.7. Генератор прямоугольных сигналов и тестирование. 51

3. Оптоэлектроника. 55

3.1. Фоторезистор. 55

3.2. Фотодиод. 56

3.3. Фототранзистор. 58

3.4. Светодиод. 61

3.5. Лампа накаливания. 64

3.6. Алфавитно-цифровой дисплей. 66

3.7. Жидкокристаллический дисплей. 68

4. Оптрон, фотопрерыватель, фотоотражатель, лазерный диод и волоконная оптика. 70

4.1. Оптрон. 70

4.2. Фотопрерыватель. 73

4.3. Фотоотражатель. 76

4.4. Лазерный диод. 79

4.5. Волоконная оптика. 79

Заключение. 81

Введение.

Комплект оборудования состоит из стенда, включающего в себя функциональный генератор и частотомер, он может работать как счётчик.

Функциональный генератор может выдавать синусоидальный сигнал (или прямоугольный сигнал).

Частота и амплитуда сигнала регулируются в нескольких диапазонах.

На стенде могут быть установлены платы для проверки. С помощью каждой платы можно выполнить 10-15 практических работ. Работа начинается с первой платы операционных усилителей.

Для проведения измерений используются цифровой мультиметр и электронный двухканальный осциллограф. Мультиметр позволяет измерять ток, сопротивление, напряжение электрической цепи.

Если долго не пользоваться мультиметром, то он автоматически отключается. Следует осторожно подключаться к схеме при проведении измерений и не путать выводы, предназначенные для измерения напряжения.

В состав стендов входят 2 электронных осциллографа, имеющих 2 независимых канала усиления.

Синхронизация развёртки может быть произведена на любом из этих каналов. На рукоятках регулировки по вертикали указан масштаб относительно делений.

Если нужно, чтобы эти данные соответствовали, то ручки плавной регулировки следует ставить на защёлки.