电子测量与产品检验第4章-简单电子产品的检测

第4章简单电子产品技术指标及检测学习目标1、熟悉串联型直流稳压电源的工作原理及功能；2、掌握串联型直流稳压电源的主要技术指标；3、熟悉超外差收音机的工作原理及功能；4、掌握超外差收音机的主要技术指标；5、掌握高频信号发生器、失真度仪的使用。学习目标掌握工装的概念和制作方法掌握高频信号发生器、失真度仪、电子毫伏表、双踪示波器的使用了解收音机的测试方法检测用仪器——（一）高频信号发生器高频信号发生器是由主振级、调制级、输出级、衰减级、内调制振荡级、检测级和电源等组成。高频信号发生器的使用检测用仪器——（二）失真度仪1．谐波失真度的定义纯正弦波信号通过电路后，如果该电路中存在非线性，则输出的信号中除包含原基波分量外，还会含有其他谐波分量，这就是电路产生的谐波失真，亦称非线性失真。信号失真的程度用谐波失真度表示。它的定义是全部谐波能量与基波能量之比的平方根。对于纯电阻负载，则定义为全部谐波电压（或电流）有效值与基波电压（或电流）有效值之比，即：%100%1001n2i2i12n23220UUUUUUD上式中，为基波电压有效值；…为各次谐波电压有效值；也可称为失真系数或失真度。然而，上式中的基波电压很难单独得到。实际的基波抑制法测量，是用下式测量失真度的。即：1U32UU、nU0D%100%100n1i2in2i2i2n22212n2322UUUUUUUUD2、基波抑制法将被测信号中基波成分滤除，测量出所有谐波成分量总的有效值，再确定与被测信号总有效值相比的百分数即失真度值。3、失真度仪的使用4、举例——单管放大电路的失真度测量整机电路——串联型直流稳压电源的检测（1）了解直流稳压电源的工作原理及技术指标；（2）根据测量任务熟练选择测量仪器及测量方案，能正确接线；（3）能熟练使用检测工具及仪器仪表，掌握直流稳压电源的特性及参数的检测方法；（4）能根据检测结果分析判断成品的质量。学习目标检测电路——串联型直流稳压电源技术指标：1）特性指标①输入电压及其变化范围：220V±10%，50Hz±2Hz。②输出电压及其调节范围Uomin～Uomax：4.5V～9V连续可调。③额定输出电流IO：500mA。2）质量指标①稳压系数Sr：＜±0.5%。②输出电阻Ro：＜0.1Ω。③最大纹波电压：＜10mV。④过载电波保护，当输出电波达1.2I0（600mA）时，限流保护电路工作。1、空载测试输出电压（Uomax～Uomin）测试电路如下：测试电路中Tr为电源变压器，V为直流电压表。直流稳压电源的检测内容和步骤2、满载（Io=500mA）条件下测试测试输出电压（Uomax～Uomin）测试电路如下：Tr1测试电路中为自耦变压器，用于调节输入电网ui电压值；Tr2为电源变压器，V为交流电压表，测量输入电网ui电压的有效值；A为直流电流表，测量被测直流稳压电源输出电流；RL为滑动变阻器，作为稳压电源的负载电阻，改变RL的数值，就能改变稳压电源的输出电流值；V1为直流电压表，测量被测Uo。测额定输出电流Iomax在测量输出电压Uo的基础上，逐渐减小RL，直到Uo下降到5%时，此时流过负载RL的电流即是Iomax。调节负载电阻RL，使串联在负载上的电流表指示为3A，此时输出电压Uo下降值应不大于5%。测稳压系数测试电路与上步测试相同，V1宜采用五位显示以上的数字电压表。测试过程是当输出电压为9V时，调节RL，使输出电流Io=500mA，并保持不变；调节自耦变压器使ui=220（1±10%）V，即（198V和242V）时，分别测出输出电压的相应变化量△Uo1及△Uo2，则可以根据公式求得Sr1及Sr2的值。0%10OiiIUUoorUUS，△△△测输出电阻测试电路不变。测试过程是：调节自耦变压器，使Ui=220V，输出电压Uo=9Ｖ，并保持不变；再调节RL，使输出电流Io从500mA变化到0，则△Io=500mA，并测得输出相应变化量△Uo；可以根据公式求得ro的值。0iUOOoIUr△△△测纹波电压Ur测试电路如下：测试电路中变压器Tr1,Tr2和电表V，A，V1的作用同前。只是为了测量直流稳压电源的输出纹波电压，在被测直流稳压电源的输出端接入电子毫伏表G，即可测出纹波电压的有效值。检测结果序号检测项目检测用仪器和设备技术要求检测结果检测结论#1#2#31输入电压ui（U1）及其变化范围电源调压器、变压器、电压表、电流表、直流稳压电源、滑动变阻器220V±10%，50Hz±2Hz2输出电压及其调节范围Uomin～Uomax0～30V连续可调3额定输出电流Iomax0～连续可调4稳压系数Sr＜1×10-45输出电阻Ro＜0.3Ω6最大纹波电压＜1mV整机电路——双通道立体声功率放大器的检测检测电路——双通道立体声功率放大器功放的主要性能指标（1）额定输出功率：PL≥7W（2）负载阻抗：RL＝8Ω（3）电压增益：Au≥20（4）失真度：≤3％（5）电源利用率：η≥50％（6）频率范围：50Hz～20kHz功放的检测内容和步骤检测连接电路图LLRUP202iUUAu01）输出功率PL和电压增益Au。接入假负载RL＝8Ω，把音量电位器RP3调至最大，音调电位器RPl、RP2调到中间位置，用低频信号发生器产生频率f=1kHz的信号，从功放输入端输入，用示波器观察功放的输出电压波形，在最大不失真时用电子毫伏表测量输入、输出端动态电压Ui和U。则功放输出功率电压增益。2）电源利用率η在测量功放最大不失真输出电压，计算功放输出功率的同时，用直流电表(A)测量稳压电源提供的动态电流I动与稳压电源UCC的乘积，就为电源提供的功率：则电源利用率：。CCUIP动动%100动PPL。21213）频率范围低频信号发生器产生频率f=1kHz的信号从功放输入端输入。用电子毫伏表测量功放的输出电压，调节输入信号电压大小，使输出电压约等于最大不失真电压的一半。此时保持低频信号发生器输出的信号电压大小不变。①调节信号频率上升，观察功放输出电压，当功放输出电压下降至原来的时，得上限载止频率fH。②调节信号频率下降。观察功放输出电压，当功放输出电压下降至原来的时，得下限载止频率fL。则频率范围为：fH-fL4）失真度γ从功放输入端输入400mV、1kHz信号，调节RP3使功放输出端达到额定的功率，即8Ω负载上约5V；此时，功放的失真度应≤2%。5）高、低音提升范围①从功放输入端输入400mV、1kHz信号，把RPl、RP2都旋到最大衰减位置，调节RP3（音量），使输出电压等于1V，再调节RP2（低音）到最大提升位置，使输出电压从1V（0分贝参考点）变化到5.7V左右，即低音控制范围应该大于15分贝。②从功放输入端输入400mV、5kHz信号，把RPl、RP2都旋到最大衰减位置，调节RP3（音量），使输出电压等于1V，再调节RP1（高音）到最大提升位置，使输出电压从1V（0分贝参考点）变化到3.6V左右，即高音控制范围应该大于11分贝。检测结果序号检测项目检测用仪器和设备技术要求检测结果检测结论#1#2#31输出功率PL直流稳压电源、直流电流表（A）、低频信号发生器、电子毫伏表、通用示波器、失真度仪、万用表、滑动变阻器（20Ω/2A）两只。≥7W2电压增益Au≥203电源利用率ηη≥50％4频率范围fH-fL50Hz～20kHz5失真度γ＜0.3Ω6高、低音提升范围低音控制范围应15分贝；高音控制范围应11分贝。整机电路——收音机的检测检测电路——超外差式收音机D1R10120R9120R8120R7120W15KR6100R5100KR4*30KR3120KR21K8R1200KC8223pC6223pC5223pC2682pC1103pCbCaL1Q6C9013Q3C9018Q2C9018Q1C9018C410uC710uC10100uSP8/0.5WC9220uKL2L3L4CatCbtL5Q5C9013Q4C9014C3301pEcJKR113303VabcdDCAB收音机的主要性能指标（1）频率范围（2）中频频率（3）整机谐波失真（4）信噪比（5）灵敏度（6）选择性（7）整机频率响应特性简称频响（8）输出功率（9）假象抑制（10）中频抑制超外差式收音机的检测内容和步骤检测连接电路图注意：工装连接好后再打开稳压电源。高频信号发生器需要预热30分钟。环形天线举例被测收音机应在60cm左右。确认工装板的电源连接正确。注意读数为频率值。1、接收频率范围的检测按图连接电路，收音机通电，测试工装通电，仪器通电，环形天线接电压为1V的输出口。测试工装的负载插口连接到扬声器的插口，毫伏表接1kHz带通滤波器输出。高频信号发生器置3波段，535kHz，1kHz/30%调制，调节输出电平，约10mV。收音机音量开到中等大小位置，频率调谐旋钮反时针旋转到底（频率指针在最左边），此时毫伏表应该有指示。调节高频信号发生器的输出电压，使毫伏表指示电压约为100mV。调节高频信号发生器的频率，使毫伏表指示值最大。记录此时的高频信号发生器的输出频率fL。将收音机的频率调谐旋钮顺时针旋转到底（频率指针在最右边）将高频信号发生器置5波段，1605kHz，1kHz/30%调制。调节高频信号发生器的频率，使毫伏表指示值最大。记录此时的高频信号发生器的输出频率fH。2、中频频率的检测按图连接电路，收音机通电，测试工装通电，仪器通电，环形天线接电压为1V的输出口。测试工装的负载插口连接到扬声器的插口，毫伏表接1kHz带通滤波器输出。高频信号发生器置3波段，465kHz，1kHz/30%调制，调节输出电平，约100mV。收音机音量开到中等大小位置，频率调谐旋钮反时针旋转到底（频率指针在最左边），此时毫伏表应该有指示。调节高频信号发生器的输出电压，使毫伏表指示电压约为100mV。调节高频信号发生器的频率，在465kHz附近使毫伏表指示值最大。记录此时的高频信号发生器的输出频率。3、电压谐波失真的检测按图连接电路，收音机通电，测试工装通电，仪器通电，环形天线接电压为1V的输出口。测试工装的负载插口连接到扬声器的插口，毫伏表接20kHz低通滤波器输出。高频信号发生器置4波段，1000kHz，1kHz30%调制，调节输出电平，约10mV。收音机音量开到中等大小位置，频率调谐旋钮接收到这个频率信号，通过示波器观察判断准确调谐。调节高频信号发生器的输出电压和收音机的音量旋钮，使毫伏表的指示电压约为额定输出电压值2V。用失真度仪测出失真值。4、信噪比的检测按图连接电路，收音机通电，测试工装通电，仪器通电，环形天线接电压为1V的输出口。测试工装的负载插口连接到扬声器的插口，毫伏表接20kHz低通滤波器输出。高频信号发生器置4波段，1000kHz，1kHz30%调制，调节输出电平，约10mV。收音机音量开到中等大小位置，频率调谐旋钮接收到这个频率信号，通过示波器观察判断准确调谐。调节高频信号发生器的输出电压和收音机的音量旋钮，使毫伏表的指示电压约为额定输出电压值2V。调节高频信号发生器的调制开关，关断调制（调制度为0）。读取毫伏表读数，为噪声电压UN。5、选择性的检测按图连接电路，收音机通电，测试工装通电，仪器通电，环形天线接电压为1V的输出口。测试工装的负载插口连接到扬声器的插口，毫伏表接1kHz带通滤波器输出。高频信号发生器置4波段，1000kHz，1kHz30%调制，调节输出电平，约10mV。收音机音量开到中等大小位置，频率调谐旋钮接收到这个频率信号，通过示波器观察判断准确调谐，并记录下毫伏表此时的指示电压值V1（dB）。调节高频信号发生器置4波段，（1000±10）kHz，1kHz30%调制，调节输出电平，约10mV。记录此时毫伏表的电压指示值V2（dB）。两次毫伏表所测得的电压指示值的差值（dB值）即为选择性。序号检测项目检测用