Диагностика и ремонт радиоэлектронной техники

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика предприятия и задачи организационного управления

1.2 Инструкция по технике безопасности

1.3 Используемое оборудование

1.4 Рабочее место практиканта

2. Технологическая часть

2.1 Ремонт системы

2.2 Монтажные схемы

2.3 Проверка правильности монтажа электрических цепей

3. Индивидуальное задание

3.1 Контроль параметров радиоэлектронной техники в процессе эксплуатации

Заключение

Список используемых источников



Введение

Основная задача в период практической подготовки (производственной практики ПП.04) по специальности 11.02.04 углубить практический опыт, развить общие и профессиональные навыки.

В процессе прохождения практической подготовки сформировать следующие компетенции в соответствии с ФГОС СПО по данному направлению подготовки:

а) общие компетенции;

б) профессиональные компетенции.

ОК. 1 понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

ОК. 2 организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;

ОК. 3 решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях;

ОК. 4 осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;

ОК. 5 использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности;

ОК. 6 работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями;

ОК. 7 ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий;

ОК. 8 самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации;

ОК. 9 быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности;

Проведение диагностики и ремонта различных видов радиоэлектронной техники и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):

ПК 2.1 настраивать и регулировать параметры устройств, блоков и приборов радиоэлектронной техники;

ПК 2.2 анализировать электрические схемы изделий радиоэлектронной технике;

ПК 2.3 анализировать причины брака и проводить мероприятия по их устранения;

ПК 2.4 выбирать измерительные приборы и оборудование для проведения испытания узлов и блоков радиоэлектронных изделий и измерить их параметры и характеристики;

ПК 2.5 использовать методики проведения испытаний различных видов радиоэлектронной техники;

ПС 2.6 тестирование, обслуживание и обеспечение бесперебойной работы радиоэлектронных средств и радиоэлектронных систем различного назначения.

Личностные результаты реализации программы воспитания (дескрипторы)	Код личностных результатов реализации программы воспитания
Проявляющий и демонстрирующий уважение к людям труда, осознающий ценность собственного труда. Стремящийся к формированию в сетевой среде личностно и профессионального конструктивного «цифрового следа».	ЛР 4
Заботящийся о защите окружающей среды, собственной и чужой безопасности, в том числе цифровой.	ЛР 10
Способный проявлять к клиентам максимальные чуткость, вежливость, внимание, выдержку, предусмотрительность, терпение	ЛР 13
Осознающий и выполняющий требования трудовой дисциплины.	ЛР 14
Осознающий важность соблюдения норм законодательства и внутренней документации в отношении использования и сохранности конфиденциальной и инсайдерской информации, полученной в результате исполнения своих должностных обязанностей.	ЛР 15

С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:

иметь практический опыт:

- настройки и регулировки устройств и блоков различных видов радиоэлектронной техники;

- проведения стандартных и сертифицированных испытаний устройств, блоков и приборов радиоэлектронной техники;

уметь:

- читать схемы различных устройств радиоэлектронной техники, их отдельных узлов и каскадов;

-выполнять радиотехнические расчеты различных электрических и электронных схем;

проводить необходимые измерения;

- определять и устранять причины отказа устройств и блоков радиоэлектронной техники;

- осуществлять настройку и регулировку устройств и блоков радиоэлектронной техники согласно техническим условиям;

- осуществлять проверку характеристик и настроек приборов и устройств различных видов радиоэлектронной техники;

- проводить испытания различных видов радиоэлектронной техники;

- подбирать и устанавливать оптимальные режимы работы различных видов радиоэлектронной техники;

знать:

- назначение, устройство, принцип действия различных видов радиоэлектронной техники;

- методы и средства измерения;

- назначение, устройство, принцип действия средств измерения;

- методы диагностики и восстановления работоспособности устройств и блоков радиоэлектронной техники;

- технические условия и инструкции на настраиваемую и регулируемую радиоэлектронную технику;

- методы настройки, регулировки различных видов радиоэлектронной техники;

- технические характеристики электроизмерительных приборов и устройств;

- методы и средства их проверки;

- виды испытаний, их классификацию;

- методы и технологию проведения испытаний различных видов радиоэлектронной техники.



1. Характеристика предприятия и задачи организационного управления

Основополагающей правовой базой служебной деятельности налоговых органов является Конституция Российской Федерации 12 декабря 1993 года. В основном законе государства содержатся исходные позиции, обязательные для сторон, участвующих в налоговых правоотношениях. Обязанность соблюдать Конституцию Российской Федерации и законы возложена, как на органы государственной власти и самоуправления, должностных лиц этих органов, так и на граждан и их объединения. Федеральная Конституция имеет высшую юридическую силу, прямое действие и применяется на территории всей Российской Федерации.

Установление общих принципов налогообложения и сборов в Российской Федерации, административное и административно-процессуальное законодательство - относится к совместному ведению Российской Федерации и её субъектов. Каждый обязан платить законно установленные налоги и сборы. Законы, устанавливающие новые налоги или ухудшающие положение налогоплательщиков, обратной силы не имеют.

В порядке реализации и развития принципиальных положений, заложенных в Конституции России, приняты некоторые федеральные законы, направленные на защиту прав и свобод участников правоотношений. Из числа относящихся непосредственно к деятельности налоговых органов: часть первая Налогового кодекса РФ в ред. 1999 г., Гражданский кодекс РФ (части первая и вторая) 1994 и 1995 гг., Арбитражный процессуальный кодекс РФ 1995 г., часть вторая Налогового кодекса РФ 2000 г.

Закон РФ «О налоговых органах Российской Федерации» от 21. 03. 91 №943-1 (в ред. От 22.05.2004 г.) содержит 4 главы:

В законе определено назначение и общие направления деятельности налоговых органов. Статья 1 закона относит к компетенции налоговых органов контроль за соблюдением налогового законодательства России, правильностью исчислений, полнотой и своевременностью внесения в соответствующий бюджет налогов и других обязательных платежей, установленных российским законодательством, а также контроль за соблюдением валютного законодательства России в пределах своей компетенции.

Законом предусмотрено решение налоговыми органами поставленных профессиональных задач в форме взаимодействия с федеральными органами исполнительной власти, органами государственной власти субъектов федерации и органами местного самоуправления, а значит и с правоохранительными органами. К органам МВД РФ персонально обращена статья 5, обязывающая оказывать практическую помощь сотрудникам налоговых органов при исполнении последними служебных обязанностей.

ИФНС в своей деятельности руководствуется Конституцией Российской Федерации, Налоговым кодексом Российской Федерации, федеральными законами, указами и распоряжениями Президента Российской Федерации, постановлениями и распоряжениями Правительства Российской Федерации, приказами и распоряжениями Министра Российской Федерации по налогам и сборам, приказами и распоряжениями Управления ФНС России по субъекту Российской Федерации, настоящим положением, а также законами и иными нормативными правовыми актами субъекта Российской Федерации и представительных органов местного самоуправления, принятыми в пределах предоставленных им полномочий.

Инспекция ФНС России (далее по тексту - ИФНС) является территориальным органом Федеральной налоговой службы (далее по тексту - ФНС России) и входит в единую централизованную систему налоговых органов.

ИФНС подчиняется непосредственно Управлению Федеральной налоговой службы по субъекту Российской Федерации (далее по тексту Управление ФНС России по субъекту Российской Федерации) и ФНС России.

Согласно действующему законодательству, каждый налоговый орган обязан обеспечить благоприятные условия для работы и сделать все, чтобы уберечь жизнь и здоровье работников при выполнении ими своих должностных обязанностей. Для этого проводится комплекс мероприятий, включая инструктаж персонала. Так, например, основными моментами по обеспечению охраны труда в Инспекции являются следующие:

- учет и анализ состояния и причин травматизма и профессиональных заболеваний;

- проведение обследований технического состояния зданий, сооружений, оборудования, оргтехники, копировально-множительной и компьютерной техники, состояния санитарно-технических устройств, работы вентиляционных систем на соответствие требованиям охраны труда;

- разработка программ по улучшению условий и охраны труда, предупреждению травматизма, профессиональных заболеваний;

- участие в подготовке документов для назначения выплат по страхованию в связи с несчастными случаями на производстве или профессиональными заболеваниями.

1.1 Инструкция по технике безопасности

Инспекция ФНС России (далее по тексту - ИФНС) является территориальным органом Федеральной налоговой службы (далее по тексту - ФНС России) и входит в единую централизованную систему налоговых органов.

ИФНС подчиняется непосредственно Управлению Федеральной налоговой службы по субъекту Российской Федерации (далее по тексту Управление ФНС России по субъекту Российской Федерации) и ФНС России.

Согласно действующему законодательству, каждый налоговый орган обязан обеспечить благоприятные условия для работы и сделать все, чтобы уберечь жизнь и здоровье работников при выполнении ими своих должностных обязанностей. Для этого проводится комплекс мероприятий, включая инструктаж персонала. Так, например, основными моментами по обеспечению охраны труда в Инспекции являются следующие:

- учет и анализ состояния и причин травматизма и профессиональных заболеваний;

- проведение обследований технического состояния зданий, сооружений, оборудования, оргтехники, копировально-множительной и компьютерной техники, состояния санитарно-технических устройств, работы вентиляционных систем на соответствие требованиям охраны труда;

- разработка программ по улучшению условий и охраны труда, предупреждению травматизма, профессиональных заболеваний;

- участие в подготовке документов для назначения выплат по страхованию в связи с несчастными случаями на производстве или профессиональными заболеваниями.

1.2 Методы измерения параметров амплитудно-частотных характеристик. Используемое оборудование

Измерение параметров амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников проводится с помощью генератора качающейся частоты (ГКЧ) и индикаторного устройства.

Частота генератора плавно изменяется по определенному закону в требуемой полосе частот, а на индикаторе осциллографического типа воспроизводится кривая АЧХ.

Структурная схема простейшего автоматического измерителя АЧХ приведена на рис. 1.

Сигнал с ГКЧ подается на вход исследуемого четырехполюсника. Из-за наличия у этого четырехполюсника зависимости модуля коэффициента передачи от частоты сигнала на его выходе сигнал модулирован по амплитуде. Огибающая этого сигнала, выделенная на детекторной головке, входящей в состав индикаторного устройства, управляет отклонением луча индикатора по вертикали, рисуя кривую АЧХ.

Рис. 1. Структурная схема автоматического измерителя АЧХ

Управление частотой ГКЧ и отклонением луча индикатора по горизонтали осуществляется блоком модулирующего напряжения, одновременно синхронизирующим работу этих двух узлов.

В измерителе АЧХ, построенном по такой структурной схеме, горизонтальное положение луча на экране индикатора соответствует частоте на входе исследуемого четырехполюсника, а вертикальное - значению модуля коэффициента передачи на этой частоте. Таким образом, на экране автоматически вычерчивается кривая АЧХ исследуемого четырехполюсника.

Блок автоматической регулировки амплитуды служит для обеспечения постоянства уровня выходного сигнала во всем диапазоне качания частоты.

Часть сигнала с ГКЧ подается на блок частотных меток, в котором вырабатывается целый спектр калибровочных частот в пределах рабочего диапазона ГКЧ. В момент совпадения частоты ГКЧ с любой из этих частот образуются сигналы, которые подаются в индикаторный блок и наблюдаются на экране в виде амплитудных меток.

Для калиброванного изменения выходного напряжения ГКЧ служит аттенюатор.

В зависимости от ширины полосы качания приборы подразделяются на узкополосные, среднеполосные, широкополосные и комбинированные. Узкополосные измерители АЧХ обеспечивают полосу качания, составляющую доли и единицы процента центральной частоты, а широкополосные - полосу качания, составляющую полный диапазон частот прибора. Комбинированные совмещают в себе функции как узкополосных, так и широкополосных приборов. Измерители АЧХ могут иметь линейный и логарифмический масштаб по амплитуде.

Наиболее широкое применение находят универсальные измерители АЧХ, позволяющие решать широкий круг измерительных задач. На рис. 2 показан измеритель АЧХ Х1-50 отечественного производства, который применяется при настройке и испытании телевизионной техники. Наличие в его составе встроенного генератора сетчатого поля позволяет осуществлять проверку линейности телевизионного изображения, а с помощью внешнего измерительного моста - проверку согласования антенных выводов.

Рис. 2. Измеритель АЧХ Х1-50

Рис. 3. Портативный персональный осциллограф Velleman HPS10



Осциллограф Velleman HPS10 (рис. 3) не обладает функциями мультиметра, но зато это полноценный осциллограф с полосой пропускания 2 МГц и частотой квантования АЦП 10 МГЦ. Прибор имеет высокую чувствительность - от 5 мВ на 12 делений, а диапазон разверток находится в пределах от 200 нс до 1 часа (!) на 32 деления. Прибор может работать от сети через адаптер или от встроенных аккумуляторов, которых хватает на 20 часов работы. Прибор имеет ЖК-дисплей с разрешением 128 х 64 точки. Такой осциллограф позволяет просматривать даже телевизионный сигнал (правда, довольно грубо).

Портативные осциллографы часто поставляются в пластиковых чемоданчиках, в которых кроме самого прибора находятся переходники, щупы, адаптер питания и руководство по эксплуатации.

В большинстве случаев такого прибора вполне достаточно для проведения измерений сигналов при выполнении инсталляций.

Рис. 4

Одной из основных, базовых исторически схем является приемник, предназначенный для обработки амплитудно-модулированного сигнала, то есть несущей волны, в которой изменение значения амплитуды отражает передаваемую информацию. Демодуляции такого сигнала можно добиться с помощью простого диодного детектора. Принципиальная схема базового AM-приемника включает в себя: антенну, фильтр, диодный детектор и усилитель, обеспечивающий соответствующий уровень демодулированного (уже звукового) сигнала. Диодный детектор в простейших решениях AM-приемников работает как односторонний выпрямитель, который отслеживает изменения огибающей модулированного сигнала путем зарядки и разрядки конденсатора.

Рис. 5

Есть различные модификации амплитудной модуляции, возникшие из-за недостатков базовой версии. Спектр амплитудно-модулированного сигнала, помимо несущей частоты, также включает компоненты, частоты которых являются суммой и разностью частоты несущей волны и частоты информационного сигнала. Это так называемые боковые полосы, они называются так потому, что на самом деле сигнал, которым модулируется несущая волна, может содержать множество компонентов с разными частотами. Для воссоздания исходного сигнала нужна только одна полоса. Получение узкой полосы излучения и высокой энергоэффективности достигается за счет подавления одной боковой полосы и несущей волны - технология SSB.

1.3 Описание рабочего места практиканта

Рис. 6. Рабочее место практиканта



2. Технологическая часть

2.1 Ремонт системы

Печатная схема - монтажный узел электронной аппаратуры, при котором соединительные проводники схемы наносятся на изолирующее основание (пластину) полиграфическим методом. К концам проводников печатной схемы подпаивают выводы или перемычки из монтажных проводов, соединяющих печатные проводники с навесными элементами схемы.

Применение печатных схем во много раз уменьшает габариты аппаратуры и коренным образом изменяет технологию ее производства (отпадает трудоемкий ручной монтаж, уменьшается число паяных соединений), дает возможность автоматизировать производство, повышает однородность продукции и ее надежность.

Материал пластины должен хорошо сцепляться с металлом, обладать высокой механической прочностью, малым коэффициентом усадки и сохранять свои свойства при воздействии климатических факторов. К материалам, частично удовлетворяющим перечисленным требованиям, относятся: высокочастотные органические материалы, гетинакс, материалы на основе фенолоформальдегидных смол, керамика и стекло.

Наиболее часто применяются следующие способы нанесения изображения:

- типографский,

- фотохимический с применением различных светочувствительных эмульсий,

- нанесение восковых смесей и лаковых пленок через металлический трафарет,

- офсетная печать.

Наиболее производительны фотохимический способ и офсетная печать, для которых существует хорошо разработанная технология изготовления печатных схем.

В зависимости от материала пластины печатных схем изготовляются следующими методами:

- травлением фольгированного диэлектрика;

- штамповкой фольги, с вырубкой рисунка схемы и одновременным приклеиванием его к пластине;

- нанесением через трафарет серебряного рисунка на пластину из керамики, слюды, стекла с последующим выжиганием серебра;

- нанесением схемы на пластину электрохимическим осаждением меди, запрессовкой проводников, переносом гальванически осажденной печатной схемы с матрицы на основание.

Применяются следующие способы пайки выводов радиодеталей или проводов монтажа с токоведущими проводниками печатной схемы: обычная с помощью электропаяльника, механизированная с предварительным ручным закреплением выводов деталей в отверстиях печатной пластины и последующим паянием точек соединений погружением в расплавленный припой (эти способы ввиду низкой производительности применяются в основном в мелкосерийном и опытном производствах).

В массовом и крупносерийном производствах детали устанавливают на пластину на автоматической линии с последующей пайкой точек контактных соединений погружением в расплавленный припой.

Печатные проводники схемы располагаются на одной или на двух сторонах пластины. При одностороннем расположении схемы значительно усложняется задача конструирования, но обеспечиваются технологические и экономические преимущества (например, возможность пайки погружением).

Одностороннее расположение широко применяется для сравнительно простых печатных схемах. Двухстороннее расположение проводников целесообразно применять для сложных схем, требующих при одностороннем расположении проводников большого количества перемычек, и в случае двухпластинной или многопластинной конструкции узла, когда необходимо соединять проводники пластин и выводы деталей, расположенных на разных пластинах, между собой, а также при проектировании сверхминиатюрной компактной аппаратуры.

Техника печатного монтажа требует применения унифицированных стандартных конструкций и габаритов электронных деталей и элементов схемы. Наиболее часто печатные схемы применяются при изготовлении приборов и узлов сравнительно сложной конструкции.

Широкое внедрение печатных схем коренным образом изменяет технологический процесс изготовления электронной аппаратуры в сторону частичной и полной его автоматизации.

Катушки индуктивности наносят на поверхность изоляционного основания в виде спирали, исходящей от центра. Качество их (добротность) определяется в основном толщиной слоя токопроводящего рисунка и материалом пластины. Печатные сопротивления постоянной величины получают нанесением на изолирующее основание прямоугольного рисунка из графитной суспензии с сажей.

Конденсаторы постоянной емкости сравнительно небольшой величины получают нанесением на двух взаимно-противоположных сторонах изолирующего основания металлизированного слоя, выполняющего функцию обкладок. Проводятся также работы по освоению и внедрению печатных многовитковых катушек, печатных трансформаторов и других сложных элементов схемы.

Печатные схемы широко применяются в аппаратуре промышленной электроники, в различных усилительных схемах, радиоаппаратуре, в элементах вычислительных и других устройств, изготовляемых в больших количествах.

Монтажные схемы - это чертежи, показывающие реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта, изображённого на схеме. Такие схемы чертят для монтажа многих видов радиоаппаратуры и не только, с помощью монтажных схем например, собирают электрические шкафы. Монтажная схема представляет собой список радиодеталей, узлов и компонентов, но они не соединяются между собой дорожками, на выводах этих элементов указывается маршрут. Маршрут - это буквенно-цифровое обозначение на схеме, указывается на выводах элементов, указывает на то, с каким другим элементом эта цепь должна соединяться. Все монтажные схемы читаются одинаково, но инженеры их могут рисовать по-разному. В данной статье мы научимся читать монтажные схемы и делать монтаж, все примеры буду приводить с электрическими шкафами.



2.2 Монтажные схемы

При монтаже удобно работать с двумя схемами, с монтажной и принципиальной электрической. Монтажная схема чертится после составления принципиальной, некоторые пункты при составлении монтажных схем могут упускаться, в таком случае можно обратиться к электрической схеме. Возьмем небольшой кусочек схемы и посмотрим, как ее нужно читать, как правильно указывать маршрут и т.п., к примеру имеется вот такой кусочек монтажной схемы:

Монтаж схемы может выполняться разными проводами, например экранированным, силовым, обычным монтажным и т.п. или проводами у которых разное сечение. На монтажных схемах с краю обычно всегда пишут, какие провода нужно использовать для монтажа и какое у них сечение, пример ниже:

Ниже вы можете увидеть небольшой участок такой схемы, где указано, каким проводом делать монтаж этих цепей. Из схемы видно, что монтаж контактов 1,2,4 разъема Х13 должен выполняться проводом, с сечение которого 0.35мм2, а соединение (монтаж) контактов 9,15,16 выполняются проводом 0.75мм2 и т.д. Кстати, монтаж заземления выполняется проводом желто-зеленого цвета, так принято.

Обычно, большинство элементов на монтажных схемах легко читается и понимается, многие элементы (резисторы, конденсаторы, диоды, лампочки) обозначаются стандартным образом.

2.3 Проверка правильности монтажа электрических цепей

Правильным считается такой монтаж электрических цепей, при котором все соединения и маркировка всех элементов этих цепей выполнены в точном соответствии со схемами и обеспечивается предусмотренная ими работа как отдельных элементов, так и цепей в целом. Правильность монтажа электрических цепей проверяют следующими методами: визуальным, при котором непосредственно прослеживают проверяемую цепь, прозвонкой, измерением сопротивления отдельных участков, измерением токов и напряжений, определением полярности. снятием векторных диаграмм.

Наиболее простыми методами являются визуальный и прозвонка, которыми в первую очередь пользуются при проверке правильности монтажа электрических цепей.

При визуальном методе определяют соответствие монтажа проекту, внешнее состояние всех контактных соединений, расстояние между токоведущими частями, взаимное расположение отдельных элементов, правильность технологии монтажа отдельных участков (например, разделки контрольных кабелей, выполнения контактных соединений и т.п.). Однако этот способ неприменим для проверки скрытых участков электрической цепи (жил кабелей, проводов при скрытой проводке и собранных в жгуты), поэтому при проверке электрических цепей его сочетают с прозвонкой.

При прозвонке собирают электрическую цепь, в которую включают проверяемый участок. Источником тока обычно служит батарейка от карманного фонаря, а индикатором целости цепи может быть лампочка от карманного фонаря или электрический звонок (от последнего и сам способ получил название «прозвонка»). При проверке длинных участков цепи, например, жил контрольного кабеля, соединяющего части электроустановки, которые размещены в разных помещениях, удобно пользоваться телефонными трубками

- Проверка схем электрических соединений

К данной проверке относятся следующие работы:

- ознакомление с электрическими принципиальными и монтажными схемами и кабельным журналом ЭУ;

- проверка соответствия установленного ЭО проекту;

- проверка соответствия установленных проводов и кабелей проекту;

- проверка маркировки на концах проводов и жил кабелек, ее соответствия маркировке на клеммниках щитов и пультов;

- проверка качества монтажа - прокладка и крепление проводов и кабелей, надежность зажимов присоединения проводов и жил кабелей;

- проверка наличия электрических цепей в соответствии со схемами - прозвонка;

- проверка электрических цепей под напряжением.

- Проверка наличия электрических цепей в соответствии со схемами (прозвонка)

При наладке может потребоваться проверка наличия электрических цепей в соответствии со схемами, т. е. правильности монтажа (прозвонка).

Правильность монтажа в пределах одной панели, щита, шкафа, аппарата может быть проверена визуально прослеживанием проводов, особенно когда провода имеют расцветку.

В остальных случаях правильность монтажа определяется прозвонкой.

В пределах доступности с одного места прозвонка проводов может быть проведена с помощью простейшего прозвоночного устройства - электрического щупа.

Целость данной цепи проверяется установкой зажима щупа в одну точку этой цепи и касанием штырем щупа других точек данной цепи

Рис. 7. Схема проверки щупом целости электрической цепи

На другом конце кабеля искомая жила соединяется с известной жилой, а на ближнем конце кабеля зажим щупа соединяется с известной жилой, и стержнем щупа касаются разных жил до тех пор, пока не загорится лампочка щупа, что будет означать, что появилась цепь из найденной жилы, известной жилы и щупа.

Рис. 8. Схема нахождения с помощью щупа жил кабеля

В качестве обратной (известной) жилы щупа может быть использована проводящая оболочка кабеля или заземленные конструкции.

В данном методе поиска жил кабеля может быть использован простейший омметр или мегаомметр. В случае нахождения концов искомой жилы приборы покажут нуль ом (килоом, мегаом).

Телефоны и микрофоны трубок соединяются последовательно с источником постоянного напряжения в несколько вольт и с известной и прозваниваемой жилой кабеля в следующем порядке.

Все жилы проверяемого кабеля отсоединяют с обеих сторон.

Проверяется изоляция жил кабеля между собой и относительно земли.

Рис. 9. Схема прозвонки кабеля с помощью телефонных трубок

Два наладчика на разных концах кабеля присоединяют трубки к известной жиле, по предварительной договоренности первый наладчик присоединяет трубку к одной из искомых жил, а второй касается проводом от трубки поочередно жил кабеля, пока в трубке не послышится характерный шорох, свидетельствующий о том, что жила найдена и можно вести переговоры.

Первый наладчик сообщает второму, какая маркировка должна быть на найденной жиле, и при ее несоответствии на втором конце маркировка меняется.

Найденную жилу присоединяют к клеммнику с обоих концов.

Таким же способом находят и все жилы кабеля.



3. Индивидуальное задание

Контроль параметров радиоэлектронной техники в процессе эксплуатации

Одной из основных, базовых исторически схем является приемник, предназначенный для обработки амплитудно-модулированного сигнала, то есть несущей волны, в которой изменение значения амплитуды отражает передаваемую информацию. Демодуляции такого сигнала можно добиться с помощью простого диодного детектора. Принципиальная схема базового AM-приемника включает в себя: антенну, фильтр, диодный детектор и усилитель, обеспечивающий соответствующий уровень демодулированного (уже звукового) сигнала. Диодный детектор в простейших решениях AM-приемников работает как односторонний выпрямитель, который отслеживает изменения огибающей модулированного сигнала путем зарядки и разрядки конденсатора.

Рис. 10

Есть различные модификации амплитудной модуляции, возникшие из-за недостатков базовой версии. Спектр амплитудно-модулированного сигнала, помимо несущей частоты, также включает компоненты, частоты которых являются суммой и разностью частоты несущей волны и частоты информационного сигнала. Это так называемые боковые полосы, они называются так потому, что на самом деле сигнал, которым модулируется несущая волна, может содержать множество компонентов с разными частотами. Для воссоздания исходного сигнала нужна только одна полоса. Получение узкой полосы излучения и высокой энергоэффективности достигается за счет подавления одной боковой полосы и несущей волны - технология SSB.

Блок-схема приемника АМ-сигналов изображена на рис. 10. Здесь представлена супергетеродинная схема приема, которая положена в основу большинства приемников, используемых в системах связи.

Сигнал с выхода антенны через ВЧ-усилитель (см. рис. 11) поступает на преобразователь частоты, включающий в себя гетеродин и смеситель. В приемниках с низкой чувствительностью высокочастотного усилителя может и не быть; тогда сигнал с выхода антенны подается непосредственно на преобразователь, как показано на рисунке штриховой линией (см. также рис. 12). Гетеродин преобразователя вырабатывает колебания требуемой частоты, которые, смешиваясь в смесителе с принимаемыми колебаниями модулированной несущей, образуют на выходе смесителя колебания промежуточной (разностной) частоты. Значение промежуточной частоты 455 кГц является стандартным для радиовещательных приемников [Промежуточная частота приемников, используемых в различных областях радиоэлектроники, изменяется в очень широких пределах. - Прим. Ред].

Рис. 11. Блок-схема супергетеродинного приемника

диагностика ремонт радиоэлектронный измерительный прибор

Со смесителя сигнал подается на усилитель промежуточной частоты для дополнительного усиления и фильтрации мешающих сигналов, которые появляются в процессе гетеродинирования. После усиления сигнал промежуточной частоты демодулируется в детекторе, и выделяется звуковой сигнал. Так как звуковые сигналы на выходе детектора довольно слабые, их усиливают в обычном звуковом усилителе до уровня, необходимого для их дальнейшего воспроизведения в громкоговорителе.

Независимо от частоты принимаемых сигналов промежуточная частота приемника сохраняет определенное значение. Для этого настроечные конденсаторы высокочастотного усилителя, смесителя и гетеродина связывают между собой, так что в процессе настройки их роторы вращаются одновременно. Параллельно каждому из основных конденсаторов настройки включают подстроечный конденсатор небольшой емкости для обеспечения точной настройки во всем диапазоне работы приемника (см. рис. 12). Таким образом, независимо от частоты принимаемого сигнала гетеродин обеспечивает получение сигнала промежуточной (строго фиксированной) частоты; обычно частота гетеродина выше несущей частоты сигнала. Следовательно, если станция ведет передачу на частоте несущей 1000 кГц, то для получения разностной частоты 455 кГц частота колебаний гетеродина должна быть равна 1455 кГц. ЧМ-радиоприемные устройства предназначены для приема модулированных по частоте сигналов в области частот, как правило, превышающей 30 МГц.

Приемники частотно-модулированных колебаний позволяют осуществлять высококачественный радиоприем в специально отведенных для радиовещания или радиосвязи диапазонах частот.

Семейства аналоговых микросхем для радиоприемников

Для создания ЧМ-радиоприемников разработано достаточно представительное семейство аналоговых микросхем. Достаточно распространенным и удачным примером реализации функции ЧМ радиоприемника длительное время служила микросхема КНА058, в свою очередь, состоящая из микросхем серии К174 в бескорпусном исполнении.

ЧМ-радиоприемник на микросхеме КХА058

На рис. 12 показана одна из схем ЧМ-радиоприемников на микросхеме КХА058 [42.1], содержащая минимум навесных элементов. Напряжение питания микросхемы 3,2-10 В, рекомендуемое - 7,5 В. Ток потребления, соответственно, от 5,8 до 10,9 мА. Выходное напряжение - до 60 мВ, максимальное - до 200 мВ. Чувствительность приемного тракта при соотношении (сигнал+шум)/шум 26 дБ на частоте 108 МГц при девиации частоты ЧМ сигнала ±22,5 кГц - 15 мкВ.

Рис. 12. Схема простого УКВ-ЧМ радиоприемника на микросхеме КЧБ058

Для радиосвязи на УКВ (как служебной, так и любительской) в последнее время все чаще применяется частотная модуляция. Это объясняется несколькими ее преимуществами. Так, мощность ЧМ передатчика не изменяется при модуляции, она постоянна к равна пиковой (тогда как при AM, например, мощность несущей в четыре раза меньше). ЧМ усилитель мощности может быть нелинейным, что особенно важно для транзисторных устройств. К тому же выходной каскад передатчика может работать в режиме класса С, т.е. с максимальным КПД.

Постоянство мощности ЧМ сигнала - существенное преимущество в связи с развитием сети любительских ретрансляторов. Дело в том, что из-за нелинейности их усилительных каскадов слабые сигналы подавляются сильными. Если сильный сигнал модулирован по амплитуде, то в ретрансляторе возникает перекрестная модуляция, и слабый сигнал будет также промодулирован, связь нарушится. А при связи с использованием ЧМ перекрестная модуляция не возникает. Наличие сильного сигнала приводит лишь к уменьшению коэффициента усиления ретранслятора при сохранении возможности проведения связи. Кстати, по этой же причине ЧМ передатчики почти не создают помех теле- и радиоприему.

Радиолюбителям на УКВ разрешена частотная модуляция 36F3 с максимальной полосой излучения 36 кГц.

Если при AM излучаемая полоса равна удвоенной наивысшей частоте модуляции, то при ЧМ зависимость получается более сложной, а полоса частот шире, чем при AM. Частота ЧМ передатчика изменяется во время модуляции от значения fо-F до fo+f (рис. 1). Средняя частота fo соответствует частоте немодулированной несущей, а девиация частоты f прямо пропорциональна амплитуде модулирующего сигнала. Отношение максимальной девиации fmax к частоте модулирующего сигнала F называется индексом модуляции m. Он численно равен отклонению фазы несущей, выраженному в радианах. При обычной ЧМ индекс модуляции обратно пропорционален F. Однако если в модуляторе передатчика обеспечить завал нижних частот с крутизной 6 дБ на октаву (такая коррекция повышает разборчивость речи и улучшает отношение сигнал/шум на выходе ЧМ детектора), то девиация уменьшается с понижением модулирующей частоты, и индекс модуляции сохраняется постоянным. Эта разновидность модуляции называется фазовой. Она отличается от частотной только спектральным составом модулирующего сигнала. При модуляции синусоидальным сигналом они неразличимы и характеризуются одним и тем же индексом.

Спектры ЧМ сигнала с m = 1 и m = 2 изображены на рис. 2, а и б. В обоих спектрах содержатся боковые частоты первого порядка fo ± F и высших порядков fo ± nF. При индексах модуляции, меньших единицы, боковые частоты второго порядка практически исчезают, а амплитуда боковых частот первого порядка быстро уменьшается. На рис.2 показаны только те спектральные составляющие, относительные амплитуды которых (они находятся по таблицам функций Бесселя и указаны сверху на рисунке) составляют более 2% (-34 дБ) от уровня немодулированной несущей. Ширина спектра излучения по этому уровню шире, чем 2 fmax, и имеет значения, указанные в таблице. Таким образом, при разрешенной полосе 36 кГц максимальная девиация должна быть не более 12 кГц.

Теперь остановимся на вопросе о том, какую же девиацию и какую полосу пропускания приемника выбрать для достижения максимальной дальности связи. Увеличение девиации свыше 3 кГц приводит к расширению спектра излучения. Соответственно необходимо расширять и полосу приемника. Это увеличивает мощность шума на входе детектора, в то время как мощность ЧМ сигнала остается постоянной и не зависит от девиации. В результате повышается пороговое отношение сигнал/шум, при работе ниже которого в детекторе приемника сигнал подавляется шумом и дальность связи падает (см. "Виды модуляции при дальней связи на УКВ". - "Радио", 1975. №6. с. 17).

Максимальная девиация fmax, кГц	3	6	12
Индекс для F=3 кГц	1	2	4
Ширина спектра по уровню-34 дБ, кГц	12	24	36

Поэтому для дальних связей пригодна только узкополосная ЧМ. Напротив, при девиации менее 3 кГц уменьшается амплитуда сигнала на выходе детектора, а напряжение шумов остается прежним, поскольку полосу пропускания приемника нельзя сделать меньше 6 кГц (иначе будут ослаблены верхние частоты звукового спектра). Следовательно, уменьшение девиации ниже 3 кГц также приводит к уменьшению дальности связи. Таким образом, максимальная девиация частоты должна равняться 3 кГц, что соответствует индексу модуляции для наивысшей модулирующей частоты m=1 и спектру излучения, показанному на рис. 2, а.

Полоса приемника для неискаженного воспроизведения узкополоспого ЧМ сигнала должна равняться ширине излучаемого спектра, т.е. 12 кГц. Однако на практике полезно сделать полосу уже, отфильтровав боковые частоты второго порядка, имеющие относительную амплитуду 0,11. Это приведет к потере всего 2,5% мощности сигнала, зато позволит вдвое уменьшить мощность шума на входе детектора. Таким образом, полоса пропускания приемника для получения максимальной дальности связи должна составлять 6 кГц (±3 кГц, считая от нуля дискриминационной характеристики детектора).

Из этих же соображений и при больших индексах модуляции полосу пропускания приемника выбирают равной 2 fmax или на 1-2 кГц шире (поскольку гетеродины имеют некоторую нестабильность).

Искажения, возникающие из-за отфильтровывания боковых частот высоких порядков, носят характер небольшого клиппирования пиков сигнала при высоких частотах модуляции. Они никак не сказываются на разборчивости и почти незаметны на слух.

Если дальность связи не. является лимитирующим фактором, можно увеличить fmax до 5-6 кГц, соответственно расширив полосу пропускания приемника до 10-15 кГц. Эти увеличивает отношение сигнал/шум на выходе приемника и повышает качество связи при работе выше порога, когда отношение сигнал/шум на входе детектора превышает 5-10 дБ. Такие параметры обычно выбирают для служебной мобильной связи или для связи через ретрансляторы.

Все наши рассуждения справедливы лишь в случае применения и приемнике специального ЧМ детектора. Интересно, что при прочих равных условиях (отношение сигнал/шум на входе детектора 35 дБ, fmax = 3 кГц. полоса приемника 6 кГц), простои переход от AM к ЧМ с соответствующей заменой детектора дает на выходе выигрыш в отношении сигнал/шум в 1,7 раза (4,8 дБ). Это объясняется тем. что суммарная мощность шума на выходе ЧМ детектора меньше, чем на выходе AM детектора.

Спектр шумов на выходе ЧМ детектора имеет треугольную форму с подъемом на высоких частотах, что позволяет с успехом применять коррекцию. подняв высокие частоты в микрофонном усилителе передатчика и ослабив их на выходе детектора приемника интегрирующей цепочкой. Спектр шумов на выходе детектора при этом уменьшается и выравнивается.

Полный выигрыш ЧМ по сравнению с AM. с учетом четырехкратного увеличения мощности передатчика и коррекции, оценивается в 10-15 дБ.

Ниже описаны практические схемы устройств, пригодные для использования и узкополоспых ЧМ приемниках и передатчиках.

В настоящее время в диапазоне УКВ используются в основном передатчики с кварцевой стабилизацией и умножением частоты и передатчики с интерполяционным LC гетеродином. Описания модуляторов для LC генераторов неоднократно приводились в радиолюбительской литературе, поэтому мы приведем лишь схему модулятора для генератора с кварцевой стабилизацией, работающего на основной частоте кварца Z1 (рис. 3).

Модуляция осуществляется варикапом V1, на который подано напряжение смещения с делителя R3R4 и звуковой сигнал с регулятора девиации R1. При изменении напряжения на варикапе изменяется его емкость. Это изменяет в небольших пределах частоту параллельного резонанса кварца, которая и определяет частоту генерации. В коллекторную цепь транзистора V2 включен контур L1C6, настроенный на вторую гармонику частоты генерации (катушка L1 содержит 10 витков провода ПЭЛ 0,5 на каркасе диаметром 8 мм, отвод от 3-го витка снизу).

Кроме указанного кварца, в генераторе. можно применить резонаторы на 8, 12 и 24 МГц, соответственно изменив данные контура L1C6. Для низкочастотных кварцев может потребоваться увеличение емкостей конденсаторов С3 и С4 до 50-100 пФ.

С кварцем па частоту 18 МГц удавалось получить девиацию на частоте 144 МГц до ±7 кГц при амплитуде звукового напряжения 0,5 В.

В кварцевых генераторах, работающих на механических гармониках, частота генерации обычно определяется частотой последовательного резонанса кварца. В этом случае варикап включают последовательно с кварцем либо параллельно LC контуру. Подобные схемы были опубликованы в "Радио". 1973. №10, с. 59 и 1974, №10, с. 60.

Налаживание ЧМ модулятора сводится к установке необходимой девиации частоты. Лучше всего это сделать, сняв статическую модуляционную характеристику. В модуляторе, схема которого приведена на рис.3, делитель R3R4 временно заменяют потенциометром сопротивлением 33-100 кОм с вольтметром, присоединенным к подвижному контакту.

Изменяя смещение и контролируя частоту передатчика с помощью градуированною приемника, строят модуляционную характеристику, и по ней определяют необходимую амплитуду модулирующего сигнала. Если, например, изменение смещения на 1 В вызывает изменение частоты на 10 кГц в диапазоне 144 МГц, то для получения девиации ±3 кГц на варикап следует подать звуковое напряжение амплитудой 0,33 В.

Частоту лучше контролировать в выходном каскаде, так как в каскадах умножения частоты величина девиации также умножается. Поэтому на частоте кварца 8 МГц девиация должна составлять всего 3000:18 = 167 Гц. Такую величину трудно измерить.

Можно, хотя и менее точно, установить девиацию при работе в эфире, прослушивая сигнал передатчика на удаленный приемник с полосой пропускания не более 6 кГц. Недостаточная девиация создает впечатление мелкой модуляции, а чрезмерная обнаруживается по расширению спектра сигнала свыше 8-10 кГц.

Чаще всего для детектирования ЧМ сигналов применяют дискриминаторы или детекторы отношении, выполненные на полупроводниковых диодах. Детектору отношений следует отдать предпочтение из-за присущего ему свойства подавлять AM сигналы в широком диапазоне уровней. Кроме того, он позволяет получить напряжение АРУ.

Схема детектора отношений для узкополосной ЧМ приведена на рис. 4 (V1 - последний каскад усилителя ПЧ приемника). Контуры L1C1 и L2C2 образуют обычный двухконтурный фильтр ПЧ. Типовые значения емкостей конденсаторов С1 и С2 для частоты 465 кГц - 1000 пФ, для частоты 1600 кГц (наиболее часто встречающиеся значения ПЧ) - 200-300 пФ. Связь между контурами обычно выбирают несколько больше критической. Отвод у катушки L2 сделан от середины. Катушка связи L3 содержит число витков, равное трети числа витков катушки L1. Связь между ними должна быть возможно большей, поэтому обмотку L3 лучше всего намотать поверх L1.

Интегрирующая цепочка R3, С6 служит для ослабления верхних частот звукового спектра, поднятых при передаче.

Налаживание детектора отношений начинают с настройки контура L1С1 в резонанс по максимуму напряжения АРУ. Затем, присоединив вольтметр (на схеме показан штриховыми линиями) с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм и изменяя частоту входного сигнала, снимают дискриминационную характеристику детектора. Подстраивая контур L2C2, получают симметричную характеристику, подобную изображенной на рис. 5. Расстояние между пиками характеристики 2?f увеличивается при увеличении связи между катушками L1 и L2. У правильно настроенного детектора 2df должно составлять 10-15 кГц.

Схема более простого детектора отношений, который может быть выполнен в виде приставки к приемнику с промежуточной частотой 465 кГц, приведена на рис. 6. Эта приставка состоит из детектора и каскада усилителя ПЧ на транзисторе V1 с резистивной нагрузкой R2. Уровень сигнала на детекторе регулируется конденсатором С1.

Pиc. 6

Усиленное напряжение ПЧ подастся на среднюю точку контура L1C3. Колебания в контуре поддерживаются благодаря наличию конденсатора связи С4, обеспечивающего необходимую фазировку.

Катушка L1 содержит 38+38 витков провода ПЭЛШО 0,1. намотанных в горшкообразном сердечнике от контура ПЧ приемника "Сокол". Налаживание детектора сводится к настройке контура LIС3 на промежуточную частоту. Правильность настройки контролируют, снимая дискриминационную характеристику.

Представляют интерес схемы частотных детекторов фазового типа. В них происходит перемножение части входного сигнала с другой частью. сдвинутой по фазе на 90°, с помощью колебательного контура. При отклонениях частоты сдвиг фазы между сигналами также изменяется и соответствии с фазовой характеристикой контура. На выходе перемножителя появляется продетектированное напряжение положительной или отрицательной полярности, в зависимости от знака расстройки.

Схема одного из наиболее простых фазовых детекторов приведена на рис. 7. Напряжение ПЧ подается на базу транзистора V1 и через емкость промежутка эмиттер - база возбуждает контур L1C2. Напряжение питания на транзистор не подается. Ток в коллекторной цепи определяется соотношением фаз напряжений на эмиттере и базе.

Pиc. 7

Выходное напряжение детектора, в зависимости от частоты сигнала, изменяется в соответствии с кривой рис. 5 и достигает величины ±0,1 В при входном сигнале около 0,2 В. Для промежуточной частоты 465 кГц можно использовать готовый контур ПЧ от приемника "Сокол" (75 витков в миниатюрном горшкообразном сердечнике, емкость конденсатора С2-1000 пФ). Для частоты 1600 кГц емкость конденсатора С2 уменьшают до 82 пФ.

Ширина дискриминационной характеристики составляет несколько процентов от рабочей частоты и обратно пропорциональна добротности контура. К недостаткам детектора относится некоторое "плавание нуля" дискриминационной характеристики при изменении амплитуды входного сигнала.

На низких промежуточных частотах (465 кГц н ниже) хорошие результаты дает детектор, схема которого приведена на рис. 8. Сигнал ПЧ, усиленный транзистором V1 и ограниченный диодами V2 и V3, подается на последовательный колебательный контур L1C5, настроенный на промежуточную частоту. Напряжения, снятые с конденсатора и катушки контура, выпрямляются диодами V4, V5 и в противофазе складываются на выходе. При резонансе эти напряжения равны, и выходное напряжение равно нулю. При изменении частоты сигнала соотношение напряжений изменяется. Это приводит к появлению выходного напряжения того или иного знака.

Pиc. 8

Ширина дискриминационной характеристики - более 30 кГц при ПЧ 465 кГц.

В приемниках с высокой промежуточной частотой (более 5-9 МГц), имеющих кварцевые фильтры в тракте ПЧ. можно использовать кварцевый дискриминатор, изображенный на рис. 9. Высокочастотный сигнал с усилителя ПЧ подается на один из диодов детектора через резонатор Z1. а на другой - через конденсатор С1, емкость которого равна параллельной емкости кварца. Продетектированные напряжения складываются в противоположной полярности на выходе дискриминатора. На частотах, близких к частоте последовательного резонанса, сопротивление кварца мало, и высокочастотное напряжение на диоде V2 больше, чем на V3. На выходе при этом появляется продетектированное напряжение положительной полярности. На частотах. близких к частоте параллельного резонанса, сопротивление кварца велико и выходное напряжение отрицательно.

Pиc. 9

Настройка детектора заключается в симметрировании характеристики с помощью конденсатора С1.

Ширина дискриминационной характеристики примерно соответствует расстоянию между частотами последовательного и параллельного резонансов кварца. Ее можно увеличить почти вдвое, если вместо конденсатора С1 включить другой кварц с частотой последовательного резонанса, равной частоте параллельного резонанса кварца Z1.

Аналогичный дискриминатор можно применить и на более низких частотах, заменив кварц Z1 и конденсатор С1 двумя последовательными LC контурами, расстроенными относительно центральной частоты на 5-10 кГц вверх н вниз. Характеристику такого дискриминатора можно легко регулировать в широких пределах подстрой кон контуров.

В заключение следует остановиться на применении ограничителя в ЧМ приемнике. Если детектор без ограничителя имеет характеристику, показанную на рис. 5, и нуль характеристики совпадает с серединой полосы пропускания приемника, то преимущества ЧМ теоретически уже реализуются, однако лишь в том случае, если на входе приемника действуют сигнал и тепловой ("белый", или "гауссов") шум. Если же входной шум имеет импульсный характер (импульсные помехи), то во всех описанных детекторах, кроме детекторов отношений, необходим ограничитель. Простейший, но достаточно хорошо работающий ограничитель можно выполнить на двух кремниевых диодах, как показано на рис. 10. Уровень ограничения составляет 0,5- 0,6 В.

...