Решавање проблема појачала БЈТ

Restoring the Macintosh Plus to working order! (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Решавање проблема појачала БЈТ

Дискретни полупроводнички уређаји и склопови


Питање 1

Као инструктор електронике, често сам позван да помогнем студентима да отклоне проблеме са својим кваром у раду. Када се приђем студентском самоуправном кругу да га решим, ипак, често започињам процес са веома различитим начином размишљања него ако сам решио проблем неисправног кола на правом месту посла.

Поред различитих сигурносних разлога и веома различитог радног окружења, шта друго мислите да бих могао другачије размотрити када се приближавате круговима који су створили ученици "# 1"> Открити одговор Сакри одговор

Ако је коло у питању непрописано, буквално било шта може бити у криву с тим.

Напомене:

Иако ће техника за решавање проблема са звуком на крају донети решење, постављање "пред-дијагностичких" питања попут овога ће у великој мјери побољшати вашу ефикасност као рјешивач за рјешавање проблема. Разговарајте о томе са својим ученицима, просветљујући их ако је могуће са анегдотима из сопствених искустава у решавању проблема.

Питање 2

Испитајте следећи стерео систем "компонента":

ЦД плејер генерише аудио сигнал који се појачава, док еквилајзер / преамп модификује тон сигнала у складу са преференцама слушача и појачало снаге обезбеђује адекватну снагу за покретање звучника.

Претпоставимо да овај систем има проблем: уопште није звук из било којег звучника. Све компоненте у систему су укључене, што указује лампица напајања на предњој плочи. Изгледа да су све контролне дугмад постављене на одговарајуће положаје. ЦД плејер показује да се диск репродукује и да тренутно репродукује песму. Упркос свим овим добрим показатељима, међутим, звучници се не чују.

Будући да сте увек спремни за решавање проблема са електронским системима, имате близак дигитални мултиметар који можете користити за проверу присуства аудио сигнала (подесите мерач за мерење АЦ миливолтова). Сви каблови за аудио сигнале (укључујући каблове звучника) могу бити искључени да би се обезбедио приступ сондама за тестирање мерача.

На ком тренутку у систему бисте започели тестирање на присуство аудио сигнала "# 2"> Открити одговор Сакриј одговор

Моје личне предности би било да искључите излазне каблове из јединице за еквилајзере / преамп и тестирајте излазни сигнал тамо. Оставићу друге кораке до вас, како бисте се разрадили у разговорима са својим вршњацима!

Напомене:

Разговарајте са својим ученицима како је ово идеална апликација за стратегију "подијелити и освајати" за рјешавање проблема, гдје дијелите путању сигнала на половине, проверавате присуство сигнала на сваком пола пута, сужите се на локација погрешне компоненте брзо.

Питање 3

Ево неколико добрих корака које треба предузети пре примене било каквих специфичних стратегија за решавање проблема у квар неисправног круга појачавача:

Измерите излазни сигнал осцилоскопом.
Утврдите да ли појачало добија добар улазни сигнал.
Проверите да ли појачало добија добар квалитет.

Објасните зашто узимање ових једноставних корака може уштедити много времена у процесу решавања проблема. На пример, зашто се трудите да проверите излазни сигнал појачала ако га већ знате не излази оно што би требало? Шта, тачно, представља "квалитетну" снагу за појачало?

Открити одговор Сакриј одговор

Обично је добра идеја да потврдите тачну природу неисправности пре него што наставите са стратегијама за решавање проблема, чак и ако вам је неко већ обавестио о проблему. Видети неисправност сопственим очима може боље осветлити проблем него што сте једноставно деловали на нечијем другом опису, или лошије ваше претпоставке.

Образложење за провјеру улазног сигнала треба лако разумјети. Допустићу ти да одговориш на ово!

Снага "доброг квалитета" се састоји од ДЦ у одговарајућем опсегу напона појачавачког кола, са занемарљивим таласним напоном.

Следеће питање # 1: претпоставимо да откривате да "појачано" појачало у ствари не прима никакав улазни сигнал? Да ли овај тест ослобађа сам појачавач? Како бисте могли симулирати одговарајући улазни сигнал за појачало, у сврху тестирања?

Питање за надгледање # 2: објасните како мерити напон валовања напајања, користећи само дигитални мултиметар. Како бисте мерили ваљање помоћу осцилоскопа?

Напомене:

По мом искуству сам пронашао ове кораке да буду вриједни штедњаци пре почетка формалног процеса решавања проблема. У општем смислу, проверите излаз, проверите улаз и проверите снагу .

Нови техничари често су изненађени колико често сложени проблеми могу изазвати нешто једноставно као "прљава" снага. Будући да траје само неколико тренутака да се провери и може довести до широког спектра проблема, није забринут напор.

Питање 4

Овде приказано трофазно појачало има проблем. Упркос добијању доброг, "чистог" ДЦ напајања и адекватног улазног сигнала за појачање, нема никаквог излазног сигнала:

Објасните како бисте користили "подијелити и освојити" или "поделити по двије" стратегију рјешавања проблема како бисте пронашли фазу појачања гдје је грешка. (Овде поделите путању сигнала на различите секције, затим тестирајте добар сигнал у тачкама дуж те путање како бисте сузили проблем до једне половине кола, затим на четвртину кола и сл.)

Покажите линије разграничења где бисте поделили коло на различите одељке и идентификовали улазне и излазне тестне тачке за сваки од тих секција.

Открити одговор Сакриј одговор

Питање изазов: колико добро претпостављате да ће ова иста стратегија за решавање проблема радити на проналажењу грешке у одређеној фази појачавања "белешке скривене"> Напомене:

Вишестепени кругови појачала добро се посвећују стратегији за раздвајање и освајање проблема, посебно када су фазе симетричне.

Питање 5

Да би успешно решили било који електронски склоп на нивоу компоненте, мора се добро разумети функција сваке компоненте унутар контекста тог кола. Транзисторски појачавачи нису изузетак од овог правила. Следећа схема приказује једноставно, двостепено коло аудио појачала:

Идентификујте улогу следећих компоненти у овом склопу аудио појачала:

Кондензатор 0, 47 μФ повезан са микрофоном
Отпорни пар 220 кΩ и 27 кΩ
Електролитички кондензатор од 4, 7 μФ повезан преко резистора 1, 5 кΩ
Електролитички кондензатор од 33 μФ повезан са звучником
Електролитски кондензатор од 47 μФ прикључен на шину за напајање

Поред тога, одговорите на следећа питања везана за дизајн кола:

Која конфигурација је свака фаза (цоммон-басе, цоммон-цоллецтор, цоммон-емиттер) "# 5"> Открити одговор Сакриј одговор

Кондензатор 0, 47 μФ повезан са микрофоном: пролази (АЦ) аудио сигнал, блокира напон напона ДЦ од досега микрофона
Отпорни пар 220 кΩ и 27 кΩ: поставља напон напона ДЦ за прву транзисторску фазу
Електролитички кондензатор од 4, 7 μФ повезан преко отпорника од 1, 5 кΩ: аудио сигнал преко обујма (АЦ) око отпорника емитера, за максимални напон напона наизменичне струје
Електролитички кондензатор од 33 μФ повезан са звучником: аудио сигнала парова (АЦ) до звучника док блокира напон напона ДЦ од звучника
Електролитички кондензатор од 47 μФ који је прикључен на шину за напајање: "раздваја" било који АЦ сигнал из напајања, обезбеђивањем ниске импеданције (кратке) до земље

Питање у вези са неопходношћу кондензатора за раздвајање од 47 μФ је тешко одговорити, па ћу мало детаљно разрадити. Распоређивање снабдевање електричном енергијом је добра пракса дизајна, јер може да избегне широк спектар проблема. Напон АЦ "валовитог" никада не би требало да буде присутан на "жичаним" проводницима напајања, јер транзисторска кола најбоље функционишу са чистом ДЦ напајањем. Сврха кондезатора који се раздваја је подривање било каквог нараштаја, без обзира на његов извор, дјелујући као "кратак" ниском импедансом до таложења за АЦ, док не представља никакво оптерећење за ДЦ напајање.

Иако се можда не чини да је могуће приликом првог прегледа, недостатак кондезатора који се раздваја у овом склопу аудио појачала може заправо довести до осциловања (где појачало постаје тонски генератор) под одређеним напајањем и условима оптерећења! Ако је напајање лоше регулисано и / или слабо филтрирано, присуство кондензатора за раздвајање значајно ће смањити буку звука у звучној линији која се чује у звучнику.

За остала питања, пустићу вас да сазнате одговоре сами!

Напомене:

Успут, ово коло чини добар "интерфон" појачавач за студентски пројекат. Помоћу малог динамичког звучника за микрофон и другог звучника (или аудио слушалица) на пријемном крају дугог кабла повезаног на излаз појачала, ученици могу лако разговарати између две просторије у згради или чак између зграда.

Питање 6

Често, кварови компоненте у транзисторским колу ће проузроковати значајно померање ДЦ (мирних) параметара. Ово је погодност за троублесхоотер, јер то значи да се многе грешке могу лоцирати једноставно мерењем ДЦ напона (без уноса сигнала) и упоређивањем тих напона са очекиваним. Најтежи део, међутим, одређује који напонски ниво напона очекује у различитим тачкама у кругу појачала.

Испитајте ово двостепено коло аудио појачала и процените ДЦ напоне у свим тачкама означеним словима и стрелицама ( А до Г ), у односу на земљу. Претпоставимо да ће провођење ПН спојева пасти на 0, 7 волта, да су ефекти оптерећења на разделитељу напона занемарљиви и да су токови колектора и емитерова транзистора скоро исти магнитуде:

В А

В Б

В Ц

В Д

В Е

В Ф

В Г

Открити одговор Сакриј одговор

В А = 0 волти (прецизно)

В Б ≈ 0, 98 волта

В Ц ≈ 0, 28 волти

В Д ≈ 7.1 волти

В Е ≈ 6.4 волти

В Ф = 0 волти (прецизно)

В Г = 9 волти (прецизно)

Следеће питање: објасните зашто су напони В А, В Ф и В Г прецизно познати, док су сви остали ДЦ напони у овом кругу приближни. Зашто је ово корисно знати када се отклања проблем са кваром појачавачког круга "белешке скривене"> Напомене:

Прорачуни који се користе за процјену ових вриједности су прилично једноставни и не би требали показивати никакве проблеме за студенте који имају основно знање из обрачуна ДЦ кола (напонске раздјелнике, падови напона серије итд.).

Питање 7

Проучите ово коло звучног круга:

Затим одредите да ли ће ДЦ напон на свакој тестној тачки (В ТП1 до В ТП6 ) у односу на тло повећати, смањити или остати исти за сваки од наведених стања грешке:


КварВ ТП1В ТП2В ТП3В ТП4В ТП5В ТП6


Р1 није отворенИстиИсти


Р2 није отворенИстиИсти


Р3 није отворенИстиИсти


Р4 није отворенИстиИсти


Р5 није отворенИстиИсти


Кратак између ТП2 и тлаИстиИсти


Ц2 није успеоИстиИсти


Колектор К1 није успио отворитиИстиИсти


Приликом анализе грешака у компонентама, размотрите само једну грешку истовремено. То јест, за сваки ред у табели, требали бисте анализирати круг као да је једина грешка у њој наведена у левој колони тог реда.

Открити одговор Сакриј одговор

Ако се напон промени на нулу, показујем 0 у табели. Ако је повећање или смањење релативно мало, користим танке стрелице (↑ или ↓). Ако је промена одлична, користим густе стрелице (⇑ или ⇓).


КварВ ТП1В ТП2В ТП3В ТП4В ТП5В ТП6


Р1 није отворенИсти00Исти


Р2 није отворенИстиИсти


Р3 није отворенИстиИсти


Р4 није отворенИстиИстиИсти


Р5 није отворенИсти≈ Исти≈ ИстиИсти


Кратак између ТП2 и тлаИсти00Исти


Ц2 није успеоИсти0Исти


Колектор К1 није успио отворитиИстиИсти


Следеће питање: зашто не тестирати тачке напона В ТП1 или В ТП6 икада мијењати "скривене белешке"> Напомене:

Био сам у стању да потврдим одређене напоне тако што сам направио ово коло и раздвојио сваку компоненту како је описано. Иако нисам увек могао да предвидим величину промене, увек сам могао да предвидим правац. Ово је стварно све што би требало очекивати од почетних студената.

Стварно важан аспект овог питања јесте да ученици разумеју зашто се напонске тачке теста мењају како то раде. Разговарајте о свакој грешци са ученицима и како можете предвидети ефекте само гледајући круг.

Питање 8

Вероватноћа да ће нека компонента пропасти у "отвореном" режиму често није иста као вероватноћа да ће она не успјети "скратити". На основу истраживања које радите и вашег личног искуства у решавању проблема електронских кола, утврдите да ли следеће компоненте су чешће отворене или неуспешне (ово укључује делимичне или високе отпорности, кратке):

Отпорници:
Кондензатори:
Индуктори:
Трансформерс:
Биполарни транзистори:

Подстичем вас да истражите информације о начинима отказа ових уређаја, као и на основу сопствених искустава и решавању проблема електронских кола.

Открити одговор Сакриј одговор

Запамтите да сваки од ових одговора просто представља највероватније од два начина отказа, било отворених или скраћених, те да се вјероватноћа могу пребацити на услове рада (нпр. Прекидачи могу бити склони недостатку кратког споја због заварених контаката ако се они рутински злоупотребљавају прекомерна струја након затварања).

Отпорници: отворени
Кондензатори: кратки
Индуктори: отворени или кратки једнако вероватни
Трансформатори: отворени или кратки једнако вероватни
Биполарни транзистори: кратки

Питање о следећем питању: Када биполарни транзистори не успевају, кратак је обично очигледан између колектора и емитерских терминала (иако се понекад сва три терминала могу регистровати кратким, као да транзистор није ништа више од споја између три жице). Зашто мислите да је ово? Шта се ради о базном терминалу који смањује вјероватноћу да се "споји" са другим терминалима?

Напомене:

Нагласите својим ученицима како добро разумевање општих начина отказа је важно за ефикасну технику решавања проблема. Познавање начина на које одређена компонента више не успева у нормалним условима рада омогућава решавању проблема са бољим процјенама приликом процјене највероватнијег узрока отказа система.

Наравно, одговарајућа техника за решавање проблема увек би требало да открије извор проблема, без обзира да ли троублесхоотер има искуства са режимом неуспјеха одређених уређаја или не. Међутим, поседовање детаљног знања о вероватноћама неуспеха омогућава прво да провери највероватније изворе невоље, што генерално доводи до бржих поправки.

Организација позната као Центар за анализу поузданости ( РАЦ), објављује детаљне анализе режима квара за различите компоненте, електронске и не-електронске. Они се могу контактирати у 201 Милл Стреет, Рим, Њујорк, 13440-6916. Подаци за ово питање су прикупљени из публикације РАЦ-а, Дистрибуције мода неуспеха .

Питање 9

Претпоставимо да сте решили проблем следећег круга појачавача и пронашли да је излазни сигнал "обрезан" на негативне врхове:

Ако сте знали да је ово појачало нови дизајн и можда нијесу све величине довољно димензионисане, коју врсту проблема бисте сумњали у колу "# 9"> Ревеал ансвер Хиде ансвер

Ово појачало највероватније трпи због неправилног подмлађивања, што се може поправити изменом вредности Р 1 или Р 2 . (Дозволићу вам да одредите на који начин се изабрана вриједност отпорника мора промијенити, повећати или смањити!)

Напомене:

Разговарајте са својим ученицима како да утврдите да ли је напон пристраности превелики или премали, заснован на посматраном таласном излазном облику. Није тешко учинити толико дуго колико ученици разумеју зашто постоји опција и како то функционише.

Питање 10

Претпоставимо да сте решили проблем сљедећег појачавачког круга и пронашли да је излазни сигнал симетрично "обрезан" и на позитивне и негативне врхове:

Ако сте знали да је ово појачало нови дизајн и можда нијесу све величине довољно величине, какав тип проблема бисте сумњали у колу "# 10"> Ревеал ансвер Хиде ансвер

Ово појачало пати од прекомјерног добитка, који се може поправити промјеном вриједности Р Ц или Р Е. (Дозволићу вам да одредите на који начин се изабрана вриједност отпорника мора промијенити, повећати или смањити!)

Наравно, промена било које од ових отпорних вриједности ће промијенити тачку пристраности ("К") појачала, што може захтијевати накнадне промјене у вриједности било Р1 или Р2!

Напомене:

Разговарајте са својим ученицима како одредити неопходне промјене у вриједностима отпорника, на основу одлуке да је добит претерана. Ово је заправо врло лако учинити само испитивањем добитне формуле за заједничко емитовање појачала.

Друга опција која треба размотрити овдје је додавање негативне повратне сигналне стезаљке за укидање појачања појачања. Ова модификација би имала додатну предност у побољшању линеарности кола.

Питање 11

Ова класа-Б аудио амплифиер коло има проблем: његов излаз је врло изобличен, сличан пола синусног таласа када се тестира са улазним сигналом од генератора функција:

Наведите неке од могућих грешака у овом систему, на основу излазног сигнала који показује осцилоскоп. Такође, утврдите које су компоненте, ако постоје, познате као добре на основу истих података:

Могуће грешке у систему:
Грешка # 1:
Грешка # 2:
Фаулт # 3:
Компоненте за које се зна да су у реду у систему:
Компонента # 1:
Компонента # 2:
Компонента # 3:
Открити одговор Сакриј одговор

Прво, схватите да не можемо да знамо која је половина туг-пулл-круга неуспела, због изолације трансформатора и неизвесности поларитета. Имајте на уму да листе приказане овдје нису исцрпне.

Могуће грешке у систему:
Фаулт # 1: Транзистор К 2 или К 3 није отворен
Грешка број 2: Отпорник Р 5 или Р 8 није отворен
Фаулт # 3: Половина примарног намотаја трансформатора није отворена
Компоненте за које се зна да су у реду у систему:
Компонента # 1: Секундарни намотај трансформатора
Компонента # 2: Отпорник Р 4
Компонента # 3: Кондензатор улазне спојнице Ц 3

Следеће питање: Претпоставимо да након тестирања овог појачавача на вашем радном столу са "лажним" оптерећењем (отпорник од 8 Ω прикључен на терминале звучника), догодили сте да приметите да је транзистор К 2 био благо топао на додир, док је транзистор К3 је и даље био на собној температури. Шта би ове додатне информације указивале на проблем појачавача? // // ввв.аллабоутцирцуитс.цом/тектбоок/дирецт-цуррент/цхпт-3/цоммон-соурцес-хазард/"> Опасности од безбедности укључене додиром транзистора снаге у управљачком кругу. Ако желите упоређивати радну температуру ових два транзистора, како бисте могли безбедно урадити то?

Напомене:

Симетрија која је инхерентна у појачавачима за потискивање олакшава решавање проблема у неким аспектима. Међутим, као и увек, за рјешавање проблема на нивоу компоненте захтијева се детаљно разумијевање функције компоненте унутар контекста одређеног кола који се дијагнозира. Без обзира на то колико је "једноставна" кола, студент ће бити беспомоћан да га реши на нивоу компоненте, осим ако не схвате како и зашто свака компонента функционише.

Давање знака у вези са температуром транзистора је важно из два разлога. Прво, обезбеђује више података за ученике који се користе у потврђивању могућности грешака. Друго, наглашава важност неелектричних података. Ефикасно решавање проблема (сигурно) користе све расположиве податке приликом истраживања проблема, а то често захтева креативно размишљање.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →