Генератор синусоидальных колебаний звукового диапа-зона для испытаний электронных устройств

ВВЕДЕНИЕ 8
1 Возможности применения генераторов синусоидального напряже-ния
в современной электронике 14
1.1 Измерение ЛАЧХ электронных устройств 14
1.2 Проверка работоспособности электронных радиокомпонент
на переменном синусоидальном токе 17
1.2.1 Конденсаторы 17
1.2.2 Катушки индуктивности 20
1.2.3 Электролитические конденсаторы 22
1.3 Примеры проверки работоспособности устройств на
переменном синусоидальном токе 23
1.3.1 Однофазные трансформаторы 23
1.3.2 Усилители звуковых частот 25
1.3.3 Стабилизаторы напряжения
1.4 Схемотехника операционных усилителей (ОУ)
1.4.1 Структурная схема ОУ и их достоинства
1.4.2 Инвертирующая и не инвертирующая схемы на ОУ
1.4.3 Дифференциатор и интегратор на ОУ
1.4.4 Активные фильтры на ОУ 27
29
29
31
34
36
2 Проектирование устройства 46
2.1 Проектирование и испытание генератора с мостом Вина 46
2.2 Узел саморегулирования амплитуды выходного сигнала 51
2.3 Узел управления уровнем выходного сигнала 53
2.4 Мощный выходной каскад усиления генератора 55
2.4.1 Выбор схемы 55
2.4.2 Электронный макет и его исследование 57



2.5 Электрическая структурная схема устройства 59
2.6 Электрическая принципиальная схема устройства 61
2.7 Канал электропитания устройства 62

Весь текст будет доступен после покупки

За последние годы парк находящихся в эксплуатации автомобилей в России сильно изменился и расширился. Появилось большое количество зарубежных автомобилей различных марок, в большинстве случаев по-держанных, имеющих определенную специфику системы электрооборудо-вания, отличающуюся по устройству, принципу действия и особенностям обслуживания ее элементов. Отечественные производители в борьбе за конкурентоспособность своих изделий существенно модернизировали и расширили состав электрооборудования производимых автомобилей, особенно в части применения средств повышения комфорта в салоне авто-мобиля, а также изделий электроники [1].
Электрооборудование транспортно-технологических комплексов так-же представляет собой сложную систему взаимосвязанных электротехни-ческих и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движения, автоматизацию рабочих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажиров.
Как известно [1], оборудование автомобилей, входящих в состав траспорнто-технологических комплексов, включает в себя следующие си-стемы и устройства:
• электроснабжения;
• электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания;
• освещения, световой и звуковой сигнализации;
• электронные системы управления агрегатами автомобиля;
• информации и контроля технического состояния автомобиля и его аг-регатов;
• электропривода;
• подавления радиопомех;
• коммутационные, защитные устройства и электропроводку.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Возможности применения генераторов синусоидального напряжения в современной электронике
Как упоминалось выше, генераторы синусоидального напряжения могут быть применены для испытания широкой номенклатуры типовых устройств электроники, которые могут быть использованы при проектировании электронного оборудования современных транспортно-технологических комплексов.
Данный раздел посвящен обзору возможных технологических операций, по испытанию типовых элеткронных блоков и узлов, которые могут быть реализованы при помощи генератора синусоидальных колебаний, работающего в звуковом диапазоне, при заданном токе нагрузки.
1.1 Измерение ЛАЧХ электронных устройств
Как известно, ЛАЧХ показывает зависимость коэффициента передачи некоего электронного устройства (усилителя, электрического фильтра, согласующего устройства) от частоты входного сигнала. Поскольку исследуемое устройство может преобразовывать спектр входного сигнала, на его вход следует подавать синусоидальное напряжение, представляющее собой напряжение одной гармоники, изменяющееся по закону:
u(t)=U_m sin?(?t).
Для измерения ЛАЧХ следует собрать схему, показанную на рис. 1.1, а затем, изменяя частоту входного сигнала f, измерять значения напряжений на входе и выходе устройства Uвх и Uвых. Тогда коэффициент передачи, выраженный в децибелах, можно будет определить по следующей формуле:
K,дБ=20lg(U_вых/U_вх ).

Рис. 1.1 Общая схема для измерения ЛАЧХ устройства: Г – генератор синусоидального сигнала; ИО – исследуемый объект; Rн – сопротивление нагрузки; pV1 и pV2 – вольтметры на входе и выходе исследуемого устройства.
Измерение напряжения на входе генератора Uвх обусловлено тем, что при изменении частоты изменяется выходное сопротивление генератора, которое обусловлено двумя факторами: сопротивлением транзистора на выходе оконечного усилительного каскада и зависимостью амплитуды генераторного каскада от частоты генерации. Таким образом, при проектировании генератора синусоидальных сигналов, или при его выборе для инженерных исследований, следует задаться необходимой величиной выходного сопротивления и динамического диапазона величин выходных напряжений во всем частотном интервале.

Рис. 1.2 Схема для измерения ЛАЧХ цепи, содержащей колебательный контур
Особое внимание следует уделить измерению ЛАЧХ для цепей, содержащих колебательный контур (см. рис. 1.2), поскольку подключение на вход такого устройства выходного сопротивления генератора, имеющего активно-емкостный характер, может существенно изменить вид ЛАЧХ, внеся в него затухание и изменив частоту резонанса, как это показано на рис. 1.3.
Здесь Rг – внутренне сопротивление генератора, имеющее чисто активный характер, а Rш – сопротивление шунтирующего резистора; Rкон; Lкон; Cкон – параметры схемы замещения исследуемого устройства.
Шунтирующее сопротивление Rш позволяет снизить влияние внутреннего сопротивления генератора Rг на параметры колебательного контура, поскольку, согласно теореме об эквивалентном генераторе, внутреннее сопротивление генератора при наличии Rш будет определяться их параллельным сопротивлением. Поэтому при выполнении условия Rш << Rг влияние внутреннего сопротивления будет незначительно. Однако при этом может существенно снизиться напряжение на выходе генератора, поскольку, согласно теореме об эквивалентном генераторе, теперь выходное напряжение будет определяться выражением:
U_вых=R_ш/(R_ш+R_г ) U_г.
Таким образом, при проектировании генератора синусоидального сигнала следует задаться максимально широким динамическим диапазоном выходных напряжений, что позволит компенсировать уменьшение напряжения на выходе генератора, связанное с подключением шунтирующего резистора или иных причин.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Березин О.К., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Издательско-полиграфическое Агентство «Три Л», 2000 г.
2. Джонс М.Х. Электроника – практический курс. Москва: Постмаркет, 1999. – 528 с.
3. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника. Учебное пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2009. – 703 с.
4. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Учебник для ВУЗов. – М.: «Высшая школа», 1984 г. 559 с.
5. Березин О.К., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Издательско-полиграфическое Агентство «Три Л», 2000 г.
6. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. – Челя-бинск: Издательство «Металлургия», 1987 г. – 352 с.
7. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устрой-ствах. – Л.: Энергоатомиздат., 1988 г. – 304 с.

Весь текст будет доступен после покупки