Розробка широкодіапазонного генератора з використанням сучасної елементної бази (стр. 4 из 7)
Підставляємо значення в формулу:
(28), за одержаними значеннями будуємо графік. Графік представлений на рисунку 8.  |
Рисунок – 8. Графік залежності P(t).
Тср=
= 
годТаблиця 8 ¾ Данні розрахунку надійності за миттєвими відмовами.
| Найме-нування | Тип | Кіль-кість | t,°C | MaxЗначен-Ня | Кн | Кон-структивнах-ка | l0 | a | l=l0·a | l’=l·n |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Резистори | Р1-4- 0,125 Р1-4- 0,125 Р1-4- 0,125 Р1-4- 0,125 Р1-4- 0,125 Р1-4- 0,125 Р1-4- 0,25 РП1-46РП1-33 | 1532211136 | 202020202020202020 | 0,125 Вт0,125 Вт0,125 Вт0,125 Вт0,125 Вт0,125Вт0,125 Вт0,5 Вт0,5 Вт | 0,10,10,30,30,80,3111 | Металоокси дний | 0,040,040,040,040,040,040,040,050,050,05 | 0,4 0,40,50,50,8511111 | 0,010,010,020,020,030,040,040,040,05 | 0,150,040,040,040,030,040,040,040,150,3 |
| Конден-сатори | КТ-2КМ-3 К56-35К56-35К50-6 | 43162 | 2020202020 | 500 В250 В16 В16 В25 В | 0,10,10,10,30,7 | Керамічний Керамічний Електролітичний | 0,050,050,50,50,5 | 0,150,150,550,680,75 | 0,0070,0070,270,320,37 | 0,030,030,271,90,75 |
| Транзи- стори | КТ603БКП303АКТ603БМП16АКТ315А | 31111 | 2020202020 | 50 мВт25 мВт50 мВт10 мВт15 мВт | 0,10,10,30,30,3 | Кремнієвий | 0,50,10,50,50,2 | 0,020,020,020,020,02 | 0,010,030,010,010,004 | 0,030,030,010,010,0004 |
| Діоди | КД 522 БКД 103 А | 24 | 2020 | 15 мА 196 мА | 0,10,8 | Кремнієвий | 0,10,2 | 0,020,05 | 0,10,2 | 0,00040,4 |
| Стабілітро-ни | КС133АКС156А | 11 | 2020 | 20 мА8 мА | 0,10,3 | Кремнієвий | 0,10,1 | 0,020,5 | 0,0080,005 | 0,0020,005 |
| Мікросхе-ми | К574УД16К155ЛА3К155АГ3К142ЕН8Б | 2212 | 20202020 | ¾¾ | 11 | ОПТТЛОдновібр.Стабілізат. | 0,10,10,10,1 | 1111 | 0,10,10,10,1 | 0,20,20,10,2 |
| Трансформатор | ТС 51 | 1 | 20 | ¾ | 1 | Трансформа-тор силовий | 0,8 | 1 | 0,8 | 0,8 |
| Пайка | ¾ | 270 | 20 | ¾ | 1 | ¾ | 0,05 | 1 | 0,005 | 1,03 |
3. Технологічна частина
Вимірювання напруг в колах ввімкненої апаратури дозволяє перевірити апаратуру і виконати певні регулювання. Без відповідної настройки функціональний генератор буде невірно працювати: епюри будуть нечіткі, або їх не буде зовсім, не буде бажаної напруги на виході приладу.
Для регулювання і настройки генератора потрібно скористатись методом вимірювань, що передбачає застосування вимірювальних приладів, зняття карти напруг, епюрів напруг схеми. Для регулювання генератора потрібно використати такі прилади:
1. Осцилограф-мультіметр С1-112, призначений для вимірювання сигналів в режимі осцилографа: в амплітудному діапазоні від 5 мВ до 250 В, в часовому діапазоні від 0,12 мкс до 0,5 с, для вимірювання напруги постійного струму від 1мВ до 1000 В і активних опорів від 1 Ом до 2,5 МОм, та з цифровим відліком на екрані електронно-променевої трубки (ЕПТ) в режимі “мультиметр” в лабораторних і цехових умовах.
Технічні дані осцилографа С1-112:
Ширина лінії променя не більше 0,8 мм.
Яскравість світіння ЕПТ забезпечує спостереження і вимірювання імпульсів з тривалістю фронту не менше 100 нс і частотою проходження не менше 1000 Гц при коефіцієнті розгортки не менше 0,1 мкс/ділення.
Параметри входу каналу вертикального відхилення безпосередньо:
- вхідний активний опір 1±0,02 МОм;
- вхідна ємність 30±4 пФ, з подільником 1:1;
- вхідна ємність 100 пФ.
2. Прилад комбінований типу Ц4342-М1 з автоматичним захистом від перенавантажень, що призначений для вимірювань:
- сили і напруги постійного струму;
- сили і напруги змінного струму синусоїдальної форми;
- опору постійного струму;
- абсолютного рівня сигналу по напрузі і струму;
- вимірювання параметрів біполярних транзисторів потужністю до 150 мВт.
Прилад може використовуватись при регулювання ремонті і експлуатації електронної і радіоапаратури в приміщеннях з регульованими умовами, наприклад в замкнених опалювальних або охолоджувальних і інших приміщеннях (відсутність дій прямого сонячного випромінювання, атмосферних опадів, вітру, піску і пилу зовнішнього повітря).
3. Лабораторне двуполярне джерело живлення постійної напруги ± 12 В.
Таблиця – 9. Технологічний процес регулювання та настройки функціонального генератора.
| № операції | Зміст операції | Використані прилади | Примітка |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. | Підготовча. | ||
| 1.1. | Перевірка друкованої плати на відсутність механічних пошкоджень провідників. | ||
| 1.2. | Перевірка плати на відсутність короткозамкнутих друкованих провідників. | ||
| 2. | Регулювальна. | ||
| 2.1. | Установка вихідної напруги на виході приладу. | Викрутка, прилад електричний комбінований. | За допомогою підстроювального резистора R31. |
| 2.2. | Встановлення режимів роботи компаратора. | Викрутка, прилад електричний комбінований. Осцилограф С1-112. | За допомогою R19 встановлюють напругу – 2В, на виводі 7 DD1, а підстроювальний R33 напругу 13,2 В на виводі 14 DD1. Осцилографом симетрують сигнал прямокутної форми. |
| 2.3. | Симетрія сигналу трикутної форми. | Осцилограф С1-112, викрутка. | За допомогою R6 симетрують сигнал трикутної форми. |
| 2.4. | Зменшення нелінійних спотворень синусоїдального сигналу. | Осцилограф С1-112, викрутка. | За допомогою підстроювального R16 зменшують нелінійні спотворення синусоїдального сигналу. |
| 2.5. | Установка вихідної напруги приладу | Прилад електричний комбінований. | Добиваються на виході приладу 1 В підбором опору R29. |
| 2.6. | Установка вихідної напруги трикутної форми. | Викрутка, прилад електричний комбінований. | Добиваються напруги 1 В підбором опору R18. |
| 2.7. | Встановлення вихідної напруги сигналу прямокутної форми. | Прилад електричний комбінований. | Добиваються напруги 1 В підбором опору R22. |
| 3 | Заключна. | ||
| 3.1. | Збирання функціонального генератора. | Викрутка. | Збирання в корпус, згвинчується за допомогою гвинтів. |
4. Результати експериментальних досліджень
4.1 Перевірка широкодіапазонного функціонального генератора на основну похибку встановленої частоти
Обладнання: 1. Функціональний генератор
2. Цифровий частотомір Ч3-36.
Порядок виконання досліджень.
1. Проводити перевірку необхідно в режимі безперервної генерації.
2. Підключити частотомір Ч3-36 до виходу "mV" генератора.
3. Ввімкнути частотомір у мережу.
4. Провести відлік частоти по цифровому табло приладу.
5. По результатам вимірів розрахувати відносну похибку встановлення частоти за формулою:
; (29)де Fgen - номінальне значення частоти, яка встановленої по шкалі приладу;
Fvim - значення частоти виміряне приладом Ч3-36.
Значення похибки не повинно перевищувати ±1%.
6. Результати вимірів заносяться у таблицю 10.
Таблиця – 10. Результати вимірів при дослідженні генератора на основну похибку встановленої частоти.
| Номінальна частота, МГц | Покази Ч3-36, МГц | Похибка вимірювань |
| 0,1 | 0,09933 | 0,090674 |
| 0,15 | 0,1488 | 0,000806 |
| 0,25 | 0,24777 | 0,0009 |
| 0,3 | 0,29661 | 0,001 |
| 0,4 | 0,39648 | 0,0008 |
| 0,5 | 0,49646 | 0,0007 |
З таблиці 10 видно, що розходження значень між показами на шкалі генератора та показами Ч3-36 невеликі, в межах допустимого, тобто даний генератор відповідає нормам поставленим у ТЗ.
4.2 Перевірка широкодіапазонного функціонального генератора на зменшення напруги живлення джерела живлення
Обладнання: 1. Функціональний генератор
2. Цифровий частотомір Ч3-36.
3. Лабораторне стабілізоване джерело живлення ± 12В.
Порядок виконання досліджень.
1. Ввімкнути лабораторне джерело живлення.
2. Ввімкнути схему приладу.
3. Підімкнути до виходу електронний частотомір Ч3-36.
4. Зафіксувати частоту, що перевіряється.
5. Зменшувати поступово напругу живлення.
Таблиця – 11. Результати вимірів при дослідженні генератора на зменшення напруги живлення джерела живлення.
| Номінальна частота, МГц | Напруга живлення, В | Покази Ч3-36, МГц |
| 0,15 | ± 12 | 0,1488 |
| ±11,5 | 0,1455 | |
| ± 11 | 0,14 | |
| ± 10,7 | 0,1388 | |
| ± 10,5 | 0,1378 | |
| ± 10 | 0,12 | |
| ± 9,5 | 0,121 |
6. Будується графік залежності частоти від напруги живлення.
Рисунок – 9. Графік залежності частоти від напруги живлення.
При проведенні перевірки генератора на зменшення напруги джерела живлення генератора, можливо зробити такий висновок, що з зменшенням напруги живлення генератора, зменшується його частота генерації. Тому для стабільної роботи генератора потрібно, щоби його джерело живлення давало стабілізовану напругу живлення.
4.3 Перевірка широкодіапазонного функціонального генератора на зменшення напруги мережі
Обладнання: 1. Функціональний генератор
2. Цифровий частотомір Ч3-36.
3. Лабораторний ЛАТР.
Порядок виконання досліджень.
1. Ввімкнути схему в мережу.
2. Під’єднати до виходу Ч3-36.
3. Зафіксувати вибрану частоту генератора.
4. Спостерігати до зупинки генератора.