Общие сведения. ТЕМА 1.7 Испытания и калибровка усилителей

ТЕМА 1.7 Испытания и калибровка усилителей

Дополнительный материал к лекции 13 для самостоятельной работы

Методы измерения основных параметров усилителя

Общие сведения

ТЕМА 1.7 Испытания и калибровка усилителей

План (логика) изложения материала

Лекция 13

Литература

1Гольцев В.Р., Богун В.Д., Хиленко В.И. Электронные усилители -М.:

Стандарты, 1990. с.213..223.

2 Топильский В.Б. Схемотехника измерительных устройств / В.Б.

Топильский.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 232с – с.86..92.

3 Волович Г.И. Схемотехника аналоговіх и аналого-цифровіх єлектронніх

устройств. 2-е изд., испр. – М.: Издательский дом «Додєка- ХХ1», 2007,-

528с. - с. 178...185

Экспресс - проверка знаний пройденного материал:

1 Нарисовать мостовую схему оконечного каскада усилителя класса D

2 Нарисовать структурную схему широтно – импульсного модулятора (ШИМ)

3 Нарисовать двухстороннию широтно – импульсную модуляцию при

первом уровне сигнала (а) и при втором уровне сигнала (б)

После изучения лекции 13 студент должен знать: основные характеристики и методику измерения основных параметров усилителя

Уметь: определить реальные характеристики и параметры и установить соответствие их действительных значений нормативным при заданных условиях эксплуатации и уметь нарисовать схемы соединения для измерения основных параметров усилителя

Современные электронные усилители характеризуются боль­шим количеством измеряемых параметров. Цель испытаний усилителей - определить реальные характеристики и па­раметры и установить соответствие их действительных значений нормативным при заданных условиях эксплуатации. Поэтому мето­дика и объём испытаний определяются техническими условиями. Испытания должны проводится на всех этапах

соз­дания усилительных устройств. Если ограничить испытанием только процесса создания усилителей, то можно обнаружить, что реальные ха­рактеристики далеки от заданных. Чтобы исключить такую возмож­ность, применяется целая система испытаний.

В процессе разработки усилителей опытные образцы подверга­ются лабораторным, а затем стендовым испытаниям, которые органи­зуют службы технического контроля предприятия для того, чтобы определить степень готовности усилителей к государственным испытаниям.

Испытания проводят в соответствии с требованиями технических условий, в которых подробно изложены методы испытаний. Испытания проводят в два этапа:

1- определяют основные параметры и характеристики при нормальных

условиях;

2- определяют устойчивость работы усилителя при воздействии различных факторов окружающей среды (тепло, холод, механические воздействия).

Основными видами испытаний усилительных устройств являют­ся радиотехнические, электрические, климатические, механические.

Рассмотри электрические и радиотехнические виды испытаний, которые наиболее широко применяются после изготовления или ре­монта усилителя. Эти испытания проводятся в соответствии с требова­ниями, которые указаны в стандартах и техническое документации.

К электрическим испытаниям относится проверка электрической прочности и сопротивления изоляции.

Электрическую прочность изоляцию проверяют путем подключения испытательного напряжения (постоянного, переменного в зависимости от вида рабочего напряжения) между соседними изолирован­ными и отдельными частями относительно корпуса. При испытании не должно быть пробоев, поверхностных перекрытий, скользящих разря­дов и т.п.

Для проверки электрическое прочности изоляции используются универсальные пробойные установки, например типа УПУ-20М.

Сопротивление изоляции измеряют между соседними токоведущими частями и цепями и корпусом устройства. Сопротивление изоляции должно быть не менее 100 МОм. Изоляция должна выдер­жать в течение минуты без пробоя воздействие испытательного напряжения 2000 В.

К радиотехническим испытаниям относятся основные операции:

Первая операция внешний осмотр. При внешнем осмотреусилителя проверяют состояние отделки и лакокрасочных покрытий, исправность и прочность крепления ручек управления и узлов усилителя, надёжность электрического контакта и правильность электрических соединений. При проверки надёжности электрического контакта определяют ка­чество паяных соединений или специальных разъёмов. Правиль­ность электрических соединений проверяют по картам сопротив­лений, напряжений. Вначале определяют сопротивление цепей при включенном питании усилителя, а затем напряжение при вклю­чении прибора в сеть. Методика такой проверки зависит от вида производства.

Вторая операция это определение работоспособности блока электропитания, которуюопределяют в соответствии с методикой испытаний источников вторичного электропитания.

Третья операция это проверка режимов работы усилительных каскадов по постоянному току, которая заключается в измерении напряжений в контрольных точках и токов в соответствующих цепях. Режимы работы прове­ряют вольтметрами постоянного тока, которые должны иметь большое входное сопротивление, чтобы не шунтировать иссле­дуемые цепи. Для измерения силы тока в разрыв цепи последо­вательно с нагрузкой включают измеритель постоянного тока. В схемах с печатным монтажом выпаивать усилительные элемен­ты для проверки нецелесообразно. Поэтому чаще всего силу тока определяют косвенным методом, измеряя напряжение на резис­торе, сопротивление которого известно. Точность измерения си­лы тока таким образом зависит от точности, с которой известно сопротивление резистора, и класс точности вольтметра.

Следующая операция это проверка параметров усилителей мощности,

которая состоит из определений параметров усилителя: диапазона воспроизводимых частот; чувствительность; пределов регулировки громкости; коэффициента гармоник выход­ного напряжения; соотношение сигнал-фон; отношение сигнал / шум; номинальной выходной мощности; пределов регулировки тембра; коэффициента интермодуляционных искажений; коэффициента демпфирования.

Кроме этих операций, для стереофонических усилителей опре­деляют переходное затухание между стереоканалами, переходное затухание между входами, пределы регулировки стереобаланса, отсутствие самовозбуждения.

Для получения точных результатов измерений необходимо, что­бы сопротивления источника сигнала и нагрузки соответствовали условиям эксплуатации усилителя. Поэтому измерять параметры усилителя следует при подключении на выходе усилителя экви­валента нагрузки, а на входе - эквивалента источника сигнала. Конкретный тип эквивалента нагрузки, используемого при изме­рениях, должен быть установлен техническими условиями. Эквивалент активной нагрузки усилителя - резистор с активным сопротив­лением, равным номинальному сопротивлению громкоговорителя, эквивалент ёмкостной нагрузки - конденсатор соответствующей ёмкости нагрузки. Часто нагрузка носит ёмкостной характер у ши­рокополосных усилителей.

Примером таких усилителей являются оконечные каскады усилителей электронных осциллографов, нагрузкой которых являются отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. Эквива­лентом нагрузки в этом случае является ёмкость 4...20 пФ. Если, например, источником сигнала является магнитофон или тюнер, то на входе усилителя подключается экранированный резистор с активным сопротивлением 22 кОм +5%; если источником сигнала является амплитудный звукосниматель, то эквивалентом служит экранированный конденсатор ёмкостью 1000 пФ+5%.