Наборы миниблоков (коды 600.15 и 600.16)

Миниблоки представляют собой отдельные элементы электрических цепей (резисторы, конденсаторы, индуктивности диоды, транзисторы и т.п.), помещённые в прозрачные корпуса, имеющие штыри для соединения с гнёздами наборной панели. Некоторые миниблоки содержат несколько элементов, соединённых между собой, или более сложные функциональные блоки. На этикетках миниблоков изображены условные обозначения элементов или упрощённые электрические схемы их соединения, показано расположение выводов и приведены некоторые технические характеристики. Миниблоки хранятся в специальном контейнере.

Набор 600.15 состоит только из одноэлементных миниблоков. Он содержит резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.

Набор 600.16 содержит одноэлементные миниблоки с отдельными полупроводниковыми приборами и микросхемами, а также миниблоки с различными полупроводниковыми устройствами. Общий вид контейнера (600.16) с миниблоками представлен на рис. 1.3.

В табл. 1.1 приведены характеристики одноэлементных миниблоков, входящих в оба набора, а ниже дано описание более сложных миниблоков.

Таблица 1.1

Продолжение таблицы 1.1

1. Миниблок «ОЭП13» содержит резистивную оптопару ОЭП13 и токоограничивющий резистор 1 кОм, включённый последовательно со светоизлучающим прибором – лампой накаливания. Это позволяет включать миниблок на напряжение до 30 В без добавочных сопротивлений. Выходное темновое сопротивление фоторезистора не менее 1,5×10⁸ Ом, световое при I_вх=16 мА – не более 3×10³ Ом.

Предельные эксплуатационные данные: входной средний ток оптопары 20 мА, выходной ток – 2 мА, напряжение изоляции – 100 В, выходная мощность рассеяния – 25 мВт.

2. Миниблок «3ОД101Б» содержит диодную оптопару 3ОД101Б, токоограничивющий резистор 1,5 кОм, включённый последовательно со светодиодом и диод КД522, шунтирующий светодиод в обратном направлении. Это позволяет включать миниблок на напряжение до 30 В без добавочных сопротивлений и не опасаться пробоя светодиода при подаче на него обратного напряжения. Коэффициент передачи по току при I_вх=10 мА составляет 1,5%.

Предельные эксплуатационные данные: входной постоянный ток оптопары 20 мА, входное обратное напряжение 3,5 В, выходное обратное напряжение 100 В, выходной ток – 2 мА.

3. Миниблок «АОТ110А» содержит транзисторную оптопару АОТ110А, токоограничивющий резистор 1,5 кОм, включённый последовательно со светодиодом и диод КД522, шунтирующий светодиод в обратном направлении. Это позволяет включать миниблок на напряжение до 30 В без добавочных сопротивлений и не опасаться пробоя светодиода при подаче на него обратного напряжения. Кроме того, эмиттерный переход зашунтирован сопротивлением 100 кОм.

Предельные эксплуатационные данные: входной постоянный ток оптопары 30 мА, входное обратное напряжение 0,7 В, коммутируемое напряжение 100 В, выходной ток – 200 мА, напряжение изоляции – 100 В, выходная мощность рассеяния – 360 мВт.

Рис. 1.3

4. Миниблок «МОС3010» содержит симисторную оптопару МОС3010, токоограничивющий резистор 1,5 кОм, включённый последовательно со светодиодом и диод КД522, шунтирующий светодиод в обратном направлении. Это позволяет включать миниблок на напряжение до 30 В без добавочных сопротивлений и не опасаться пробоя светодиода при подаче на него обратного напряжения. Остаточное напряжение симистора в открытом состоянии – не более 1,8 В, открывающий входной ток – не более 15 мА.

Предельные эксплуатационные данные: входной постоянный ток оптопары 60 мА, выходной – 100 мА, входное обратное напряжение 3 В, коммутируемое напряжение 250 В, напряжение изоляции – 5300 В, выходная мощность рассеяния – 300 мВт.

5. Миниблок «Измерительный преобразователь» (ИП) служит для измерения высокочастотных сигналов, например, при снятии частотных характеристик электрических цепей. Необходимость в этом миниблоке обусловлена тем, что диапазон частот мультиметров, входящих в комплект стенда, составляет от 40 до 400 Гц. В миниблоке смонтирован выпрямитель на быстродействующем операционном усилителе LF357N. На вход миниблока подаётся синусоидальное измеряемое напряжение, а к выходу подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Коэффициент передачи выпрямителя подобран так, что величина постоянного выходного напряжения равна действующему значению переменного входного напряжения. При увеличении частоты погрешность измерения возрастает и на частоте 100кГц может достигать 5…10%.

6. Миниблок «Трансформатор». Трансформатор выполнен на разъёмном U-образном сердечнике из электротехнической стали с толщиной листа 0,08 мм. Сечение сердечника 16´12 мм. На сердечнике установлены катушки 900 и 300 витков. Номинальные параметры трансформатора при частоте 50 Гц приведены в табл. 1.2. Если между половинками сердечника вставить полоски бумаги (немагнитный зазор), то устройство можно использовать в качестве дросселя.

Таблица 1.2

7. Миниблок «140УД608»содержит операционный усилитель КР140УД608 или импортный аналог ОР-07С, подстроечный резистор для балансировки и два диода, защищающие микросхему от подачи обратного напряжения питания.

Основные характеристики: напряжение питания ±15 В, потребляемый ток <5 мА, входной ток <7 нА, напряжение смещения <150 мкВ, коэффициент усиления >27000, частота единичного усиления >0,3 МГц.

8. Миниблок «LM393»содержит сдвоенный компараторLM393 и диоды, защищающие микросхему от подачи обратного напряжения питания. Ввиду большого количества выводов микросхемы, часть их подсоединена к штырям, которыми миниблок вставляетя в наборную панель, а другая часть – к гнёздам на крышке миниблока. Выходной каскад компаратора представляет собой транзистор с открытым коллектором.

Основные характеристики: напряжение питания от +2 до +36 В или от ±1 В до ±18 В, входное напряжение от -0,3 до +36 В, потребляемый ток <1 мА(при U_пит = 15 В), входной ток <250 нА, выходной ток – до 20 мА, напряжение смещения <5 мВ, низкий уровень выходного напряжения -400 мВ, коэффициент усиления >50000.

9. Миниблок «NE555»содержит таймер NE555 и конденсатор, подключённый между выводом 5 (опорное напряжение) и общей точкой для сглаживания помех, приходящих по цепи питания.

Основные характеристики: напряжение питания от +4,5 до +18 В, потребляемый ток <15 мА (при U_пит = 15 В), входной ток <500нА, выходной ток –до 200 мА, максимальная частота импульсов 0,5 МГц.

10. Миниблок «XR-8038»содержит функциональный генератор XR-8038А, два диода, защищающие микросхему от подачи обратного напряжения питания и резистор 10 кОм, включённый в цепь открытого коллектора выходного транзистора микросхемы для формирования прямоугольных импульсов на выходе.

Возможности микосхемы описаны в разделе 3.15, а здесь приводятся лишь некоторые технические характеристики.

Общие характеристики: напряжение питания от 10 до 30 В или от ±5 до ±15 В, потребляемый ток 12…20 мА.

Частотные характеристики: Диапазон генерируемых частот от 0,001 Гц до 200 кГц, максимальная частота модуляции 100 кГц, диапазон модуляции 1000:1, линейность в диапазоне модуляции 10:1 составляет 0,2%.

Выходные характеристики: двойная амплитуда выходного напряжения прямоугольной формы (0,9…0,98)U_пит, треугольной формы (0,3…0,33)U_пит, синусоидальной формы (0,2…0,22)U_пит, нелинейные искажения без коррекции формы 0,8…3%, выходное сопротивление 200 Ом.

11. Миниблок «Усилительный каскад с общим эмиттером» (УКОЭ) служит для исследования однокаскадных и двухкаскадных транзисторных усилителей. Его схема изображена на рис. 1.4. Конденсатор С1 является разделительным, а конденсатор С2 служит для уменьшения верхней границы полосы пропускания.

Рис. 1.4

12. Миниблок «Фазовое управление тиристора»(ФУТ)содержит маломощный тиристор ВТ149 и генератор импульсов (рис. 1.5). Генератор импульсов выполнен на однопереходном транзисторе VT1. При подаче полуволны напряжения на анод запертого тиристора конденсатор C1 заряжается через сопротивления R₁, и R₃. Когда напряжение на конденсаторе достигает значения 0,7…0,8 от напряжения стабилизации стабилитрона (т.е. на верхнем выводе базы КТ317Г), транзистор открывается и конденсатор разряжается по цепи эмиттер – база – управляющий электрод – катод тиристора. Тиристор отпирается, создает цепь для протекания тока через нагрузку и одновременно шунтирует генератор импульсов. Скорость заряда конденсатора и, следовательно, задержка подачи отпирающего импульса по отношению к моменту подачи положительного напряжения на анод тиристора регулируется потенциометром R₃. Вывод Х2служит только для наблюдения импульсов управления с помощью осциллографа.

Рис.1.5

9. Миниблок «ADP1111»содержит импульсный стабилизатор напряженияADP1111 с встроенным ключевым транзистором, шунтирующий диод Шотки для защиты микросхемы от подачи входного напряжения обратной полярности, электролитический конденсатор 10 мкФ, сглаживающий входное напряжение и резистор 100…200 Ом, включённый между выводами 1 и 2 микросхемы для ограничения амплитуды импульсов выходного тока.

Основные характеристики микросхемы: напряжение питания от 2 до 5 В в обратноходовой схеме преобразования (с повышением напряжения) и не более 30 В в прямоходовой схеме (с понижением напряжения), выходное напряжение 4,75…5,25 В, максимальный ток ключа 1,5 А, максимальная рассеиваемая мощность 500 мВт, частота преобразования 54…88 кГц, скважность 43…65%.

Блок мультиметров (код 509.2)

Блок мультметров предназначен для измерения напряжений, токов, сопротивлений, а также для проверки диодов и транзисторов. Общий вид блока представлен на рис. 1.4. В нём установлены 2 серийно выпускаемых мультиметра MY60, MY62 или MY64. Подробная техническая информация о них и правила применения приводится в руководстве по эксплуатации изготовителя. В блоке установлен источник питания мультиметров от сети с выключателем и предохранителем на 1 А. На лицевую панель блока вынесены также четыре предохранителей защиты токовых цепей мультиметров.

Для обеспечения надёжной длительной работы мультиметров соблюдайте следующие правила:

Не превышайте допустимых перегрузочных значений, указанных в заводской инструкции для каждого рода работы

Когда порядок измеряемой величины неизвестен, устанавливайте переключатель пределов измерения на наибольшую величину.

Перед тем, как повернуть переключатель для смены рода работы (не для изменения предела измерения!), отключайте щупы от проверяемой цепи.

Не измеряйте сопротивление в цепи, к которой подведено напряжение.

Не измеряйте ёмкость конденсаторов, не убедившись, что они разряжены.

Присоединение мультиметра как вольтметра, амперметра и омметра показано на рис. 1.7.

Рис. 1.7

До подключения мультметра к цепи необходимо выполнить следующие операции: выбрать род измеряемой величины: - V, ~ V, - A, ~ A или W; выбать диапазон измерений соответственно ожидаемому результату измерений; правильно подсоединить зажимы мультиметра к исследуемой цепи.

Экспериментальная часть

Задание

Проверить работоспособность блока генераторов напряжений и измерительных приборов.