Fordypning i ProLab-3
Carsten Andersen & Karsten Rislå Fordypning i P r o L a b-3 Basisforlaget Carsten Andersen Karsten Rislå Det må gjerne kopieres fra denne boken uten tillatelse fra forfatterne. Nærmere forespørsel rettes til: Basisforlaget Kronprinsensgt. 6 4608 Kristiansand Tlf. 38 17 88 20 E-post [email protected] Internett http://www.basisforlaget.no Basisforlaget Basisforlaget 2 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Innledning ProLab-3 Prolab har i mange år vært brukt som prosjekt på flere skoler. Prosjektet har nå fått en ansiktsløfting som følge av at enkelte komponenter er gått ut av produksjon. Navnet på den nye monoforsterker er ProLab-3. Endringene er så få at alle tidligere brukere umiddelbart kan overføre sin viten og erfaring fra den gamle ProLab til den nye ProLab-3. Bygging av ProLab-3 og Fordypning i Prolab-3 Elevene bygger Prolab-3 som prosjekt og senere gjenbruker den i fordypningsfasen. Dermed oppleves både gleden ved gjensynet og gleden ved å fordype seg i noe man selv har bygget. Måleteknikk ProLab-3 er bygd opp av to mønsterkort, et lite og et stort. Det store mønsterkortet inneholder kraftforsyning, inngangsvelger, addisjonsforsterker og utgangsforsterker. Det lille mønsterkortet inneholder logisk styring og volum- og tonekontroll. ProLab-3 inneholder et stort utvalg av komponenter og kretsløpstyper. Det er målinger på kraftforsyning, analoge forsterkere og digitale kretsløp. Feilsøking ProLab-3 er et lite system, lett å få overblikk over og derfor meget anvendelig til trening i feilsøking. Fordi eleven lett får overblikk over systemet, kan den defekte kretsen lett finnes. Senere kan en finne den defekte komponenten. Beskrivelse av ProLab-3 Prolab-3 er en monoforsterker med utgangseffekt på omkring 3 watt i 8 Ω. Det er to stereoinnganger som blir lagt sammen til mono og den har derfor kun en utgang. ProLab-3 er beregnet for lysnettbruk. Teknisk oversikt Utgangseffekten er 3 watt / 8 Ω / 1000 Hz målt ved klippegrensen. Det er to stereoinnganger. Forsterkeren har tonekontroll og volumkontroll. Det er ett sett høyttalerbøssinger. Apparatet koples til 230 volt / 50 Hz. Basisforlaget Basisforlaget 3 FNB26 Fordypning i ProLab-3 1 Blokkskjema Stort mønsterkort Tuner V H Addisjonsforsterker U2 Velger U1 A-D CD V H Spenningsforsterker T1-2-3 Spenningsregulator Z1 230 V ∼ Høyttaler +5 V +10 V NULL -10 V Likeretter D1-4 Trafo Strømforsterker T4-5-6 Spenningsregulator Z2 -5 V Lite mønsterkort Prellfjerner U1B Modul 2teller U1A Bass- og diskantkontroll P1 og P2 Basisforlaget Basisforlaget LED 1-2 T1-2 Volumkontroll P3 4 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Lite mønsterkort Basisforlaget Basisforlaget Stort mønsterkort 5 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 6 FNB26 Fordypning i ProLab-3 1A Beskrivelse av kraftforsyningen Kraftforsyningen Transformatoren (TRAFO1) koples til lysnettet gjennom nettbryteren og nettinntaket med sikring. Transformatoren gir fra seg to sekundærspenninger i forhold til nullinjen. Med et strømtrekk på 2 x 400 mA, er spenningen fra transformatoren på 2 x 7,5 volt. Når transformatoren ikke er belastet, vil de to spenningene øke. Likeretter De to vekselspenningene blir helbølgelikerettet av fire dioder, slik at kraftforsyningen blir en symmetrisk likeretter. Den positive forsyningsspenningen tas på katodene til D1 og D2, mens den negative spenningen tas på anodene til D3 og D4. Både den negative og den positive spenningen har relativt store ladekondensatorer i forhold til forsterkerens størrelse. C1 er ladekondensator for den positive spenningen, og C15 for den negative spenningen. Begge kondensatorene er på 4700 µF. De to spenningene brukes til å kraftforsyne den analoge delen av ProLab-3. Parallellregulator Det er to parallellregulatorer som spenningsforsyner de integrerte kretsene med to symmetriske spenninger på 5 volt. R5 og Z1 gir den positive spenningen og denne tas på katoden til Z1. Z1 er koplet i det man vanligvis kaller ”sperreretning”. R19 og Z2 gir den negative spenningen og denne tas på anoden til Z2. Også Z2 er koplet i det man vanligvis kaller for ”sperreretning”. Basisforlaget Basisforlaget 7 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 8 FNB26 Fordypning i ProLab-3 1B Funksjonstest av kraftforsyning AC-målinger Fjern de to sikringene og kopl til lysnett. 1 Mål transformatorens to sekundærspenninger med oscilloskop. Mål i forhold til null. Bruk oscilloskopets to kanaler samtidig. Tegn inn de to oscilloskopbildene. Noter Y-følsomhet og X-hastighet. Oscilloskopets innstilling 2 volt/DIV X-hastighet = __sek/DIV Avles Us/s på begge kanalene: Kanal 1: Us/s = 3 Y-følsomhet = volt Kanal 2: Us/s = volt Mål de to vekselspenningene med et vanlig multimeter innstilt til å måle VAC. Mål i forhold til null. Usek1 = volt Usek2 = volt Fordypning Oscilloskopet viser tilsynelatende større spenning enn voltmeteret. Forklar ved hjelp av bildet på en sinuskurve hvorfor det allikevel er samsvar mellom den spenningen oscilloskopbildet viser og den spenningen multimeteret viser. Basisforlaget Basisforlaget 9 FNB26 Fordypning i ProLab-3 DC-målinger Sett sikringene i sikringsholderene. 3 Mål de to likerettede spenningene i forhold til null. Mål med et vanlig multimeter innstilt til å måle DC/volt og med COM koplet til null. + Uut = volt –Uut = volt Fordypning Forklar sammenhengen mellom vekselspenningens spissverdi og størrelsen på den likerettede spenningen. Parallellregulator 1 Mål spenningene fra de to parallellregulatorene. + Ureg = volt –Ureg = volt Fordypning Forklar hvorfor størrelsen på de to spenningene er som de er. Skriv en forklaring på hvordan zenerdioden er koplet i forhold til en vanlig diode. Vis med en skisse hvordan kurven for en zenerdiode ser ut. Vis hvor på kurven zenerdioden arbeider når den virker som parallellregulator. Basisforlaget Basisforlaget 10 FNB26 Fordypning i ProLab-3 2A Beskrivelse av effektforsterkeren Effektforsterkeren Effektforsterkeren er koplet som en ikke-inverterende forsterker. Den består av inngangsforsterker, driverforsterker og utgangsforsterker. Inngangsforsterker Inngangsforsterkeren er en differensforsterker, som består av T1 og T2 som er to NPN-transistorer. Kollektorene er koplet mot pluss. Den har to innganger og er det ideelle inngangstrinnet i en motkoplet forsterker. I denne konstruksjonen brukes basis til T1 som inngang for selve signalet og basis til T2 brukes til motkopling. Signalet på kollektoren til T1 føres videre til driverforsterkeren. (Signalet på kollektoren til T2 brukes ikke.) DC-offsett T1 og T2 har felles emitterresistans, som består av to resistanser. Den ene resistansen er P2 som er justerbar. Den brukes til å justere DC-offsett på høyttalerutgangen. En variasjon av størrelsen på P2 vil gi en variasjon i den strømmen som inngangsforsterkeren vil trekke. Dette vil forplante seg gjennom forsterkersystemet og variasjonen kan måles på forsterkerens utgang, målepunkt M0. Basisforlaget Basisforlaget 11 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Driverforsterker Drivertransistoren T3 er en PNP-transistor. Den arbeider i felles emitterkopling, hvor signalet føres inn på basis og tas ut på kollektor. Kollektoren er ført mot minus gjennom R24 som er kollektorresistansen. Signalet på kollektoren til T3 styrer utgangstrinet. Utgangstrinn Det forsterkede signalet fra drivertrinet styrer de to utgangstransistorene. Det er T4 og T6 som gir strøm til høyttaleren. De to utgangstransistorene er koplet som jordet kollektor eller som man vanligvis sier ”emitterfølger”. Signalet føres inn på basis og tas ut på emitter. T4 er en NPN-transistor med kollektor koplet mot pluss, mens T6 er en PNP-transistor med kollektor koplet mot minus. Koplingen har stor strømforsterkning. T4 og T6 er darlingtontransistorer med ekstra stor strømforsterkning. Signalet til høyttaleren tas fra transistorenes emittere via to små resistanser på 0,22 Ω. Zobelfilter Fra emitterresistansene føres signalet via et zobelfilter koplet omkring L1 videre til høyttalerbøssingen (K6). Zobelfilteret skal sikre at forsterkeren ikke selvsvinger ved lange høyttalerledninger. Hvilestrøm I kollektoren på drivertransistoren er koplet T5. Denne brukes til justering av hvilestrømmen. Denne ”hvilestrømstransistoren” er montert mellom de to utgangstransistorene på samme kjøleplate. Utgangstransistorene avgir effekt og blir dermed varme. Dette vil samtidig varme opp hvilestrømstransistoren. Spenningen fra kollektor til emitter på T5 er spenningen til utgangstransistorenes basis og styrer basisstrømmen til utgangstrinet og på den måten hvilestrømmen. Hvilestrømstransistoren har en justerbar resistans (P1) i basis som kan kontrollere hvor mye hvilestrømstransistoren skal lede og dermed spenningen over denne. Kretsen for justering av hvilestrøm inngår ikke i signalbehandlingen. Den virker som en kortslutning i forhold til signalet. Spenningsforsterkning Den totale spenningsforsterkningen er fastlagt av forsterkerens motkopling. Fra utgangen er en del av utgangssignalet ført tilbake til inngangsforsterkeren ved hjelp av serieforbindelsen av R14 og R10. Denne spenningsdeleren bestemmer systemets spenningsforsterkning og følsomhet ved full utgangseffekt. Basisforlaget Basisforlaget 12 FNB26 Fordypning i ProLab-3 2B Test av effektforsterkeren Før du begynner å måle på effektforsterkeren, må du sikre deg at den positive og negative forsyningsspenning er på plass. Mål i forhold til null (kabinettet). Mål med et multimeter innstilt til å måle DC-volt. + Uut = volt –Uut = volt Justering av DC-offset På høyttalerkontakten bør være en likespenning med bare et lite avvik i forhold til null volt. Med P2 justeres DC-offsett på høyttalerkontakten så nær null volt som mulig. Kontroller at DC-offsett kan varieres med P2, både mot pluss og mot minus. DC-offsett måles på målepunkt M0 i forhold til kabinettet. Justering av hvilestrøm Juster utgangstransistorenes hvilestrøm til ca. 50 mA. Hvilestrømmen måles indirekte som en spenning over de to emitterresistansene. Du skal måle over den totale emitterresistansen som er på 0,44 Ω (0,22 Ω pluss 0,22 Ω). Dette måles mellom M1 og M2. Vi velger en hvilstrøm på ca. 50 mA. Beregningen er som vist under: U=R×I UR18 + UR20 = 0,44 Ω × 50 A × 10-3 = 22 mV Når hvilestrømmen er justert kan du gå videre å måle effekten. Effektmåling Kopl til en belastning på 8,2 Ω som minst skal kunne tåle 5 W på utgangen av forsterkeren (K6). Kopl til en signalgenerator til forsterkerens inngang (K5). Frekvensen skal være 1000 Hz. Kopl til et oscilloskop, kanal 1 på inngangen og kanal 2 på utgangen. Juster størrelsen på signalet fra signalgeneratoren til utgangssignalet er på klippegrensen. 1 Tegn oscilloskopbildet av inngangssignalet. Oscilloskopets innstilling Basisforlaget Basisforlaget 13 Y-følsomhet = volt/DIV X-hastighet = __sek/DIV FNB26 Fordypning i ProLab-3 2 Avles inngangssignalets spiss/spiss-verdi og regn om til effektivverdi. Us/s = = = volt Ueff = = = volt Tegn oscilloskopbildet av utgangssignalet. Oscilloskopets innstilling 3 4 Y-følsomhet = volt/DIV X-hastighet = __sek/DIV Avles utgangssignalets spiss/spissverdi og regn om til effektivverdi. Us/s = = = volt Ueff = = = volt Beregn utgangseffekten avsatt i 8 Ω (skriv formel). Put = Basisforlaget Basisforlaget = = 14 watt FNB26 Fordypning i ProLab-3 Fordypning 1 Forsterkeren til ProLab-3 er koplet som en operasjonsforsterker. Den er koplet IKKE- inverterende. Tegn koplingsskjema av en integrert operasjonsforsterker i koplingen IKKE- inverterende. 2 Forklar hvilke komponenter som fastlegger spenningsforsterkningen. 3 Skriv den aktuelle formel og beregn forsterkningen. Fu´ = Basisforlaget Basisforlaget = = 15 ganger FNB26 Fordypning i ProLab-3 Utgangsspenning som funksjon av frekvens Kopl til en signalgenerator til effektforsterkerens inngang (K5). Kopl til en belastning på utgangen av forsterkeren (K6) på 8,2 Ω som minst skal kunne tåle 5 W. Innstil signalet til 1000 Hz. Mål med et AC-voltmeter på høyttalerutgangen (K6). Instrumentet må ha en kvalitet slik at det kan måle frekvenser på 100 kHz eller mer. Juster signalgeneratorens attenuator til forsterkerens utgangssignal er halvdelen av maks. utgangsspenning. Signalgeneratorens nivå skal nå ikke endres under målingen. Måling av båndbredde På kurvepapiret markerer du det punktet som viser den aktuelle spenningen og 1000 Hz. Juster deretter generatorens frekvens i sprang ned mot 10 Hz, og prikk inn de avleste spenningene. Gå tilbake til 1000 Hz, og juster generatorens frekvens opp til 100 kHz. Prikk igjen inn verdiene på kurvepapiret. Målingen viser utgangssignalet som funksjon av frekvensen. U ut volt 10 4 2 1 0,4 0,2 0,1 10 7 20 40 100 200 400 1k 2k 4k 10 k 20 k 40 k 100 k Hz Frekvens Merk av om mulig de punktene (f nedre og f øvre) hvor forsterkningen har falt med en faktor på 0,7 ganger i forhold til spenningen ved 1000 Hz. Disse kalles for –3 dB-punktetene og viser forsterkerens båndbredde. f nedre = Basisforlaget Basisforlaget Hz f øvre = 16 ___Hz FNB26 Fordypning i ProLab-3 8 Forklar samspillet mellom den variable resistansen P1 og transistoren T5. 9 Forklar hvordan den variable resistansen P2 påvirker transistorene slik at DCoffset kan justeres. 10 Tre av transistorene er montert på kjøleribben. Forklar grunnen til dette for hver av transistorene. Basisforlaget Basisforlaget 17 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 18 FNB26 Fordypning i ProLab-3 3A Beskrivelse av logisk styring Det lille kortet består av en logisk styring som brukes til å velge inngang, og en volum-, bass- og diskantkontroll som brukes til å justere lydbildet. Prellfjerner På grunn av mekanisk prell kan bryteren B1 ikke styre logikken direkte. Prell oppstår på grunn av at bryterens kontakter slår mot hverandre flere ganger når den tastes og genererer dermed flere pulser. Bryterens prell vil gjøre telleren forvirret på grunn av det store antall uønskede pulser. Det er derfor laget en prellfjerner ved hjelp av en monostabil vippe. En puls fra B1 vil vippe den monostabile vippen fra sin stabile stilling til ustabil stilling. Tiden i den ustabile stillingen er bestemt av tidskonstanten R1 og C3. I dette tidsrommet kan den ikke vippes på nytt. Prellpulsene blir da blokkert. Logisk styring Signalvelgeren styres av MODUL 2-telleren U1A, som får sine klokkepulser fra den monostabile vippen U1B. Den monostabile vippen styres av pulser fra trykkbryteren B1, og er plassert på fronten av ProLab-3. En monostabil vippe er et kretsløp med bare en stabil stilling. Den monostabile vippen vil alltid gå tilbake til sin stabile stilling etter at den er blitt vippet. I denne konstruksjonen vil en puls fra B1 skifte utgangsnivået i en bestemt tid, bestemt av tidskonstanten R1 og C3, for så å gå tilbake til den stabile stillingen. Basisforlaget Basisforlaget 19 FNB26 Fordypning i ProLab-3 MODUL 2-telleren er en JK-vippe koplet i toggelfunksjon. Legg merke til at J- og K-inngangene er koplet til fast HØY verdi. PRE-inngangen er koplet til fast LAV verdi fordi den ikke er i bruk. CLR-inngangen får en positiv puls via RC-leddet C4 og R6 når apparatet slås på. Denne pulsen resetter JK-vippen, og da velges Tunerinngangen. Pulsen fra B1 føres til PRE-inngangen og vipper den monostabile vippen. Q-utgangen på den monostabile vippen klokker MODUL 2-telleren slik at denne skifter tilstand. CD-inngangen er nå valgt. Vippens to utganger styrer hver sin transistor som igjen styrer hver sin lysdiode. Fra de to transistorene går styresignalene til inngangsvelgeren på hovedkortet via K3. Basisforlaget Basisforlaget 20 FNB26 Fordypning i ProLab-3 3B Funksjonstest av logikk Slå av strømmen til ProLab-3, vent noen sekunder og slå deretter strømmen på igjen. Du skal undersøke de logiske nivåene på kontakten K3, og hvilken lysdiode som lyser (H = lyser og L = lyser ikke). Til å måle de logiske nivåene kan du benytte et multimeter, DC-koplet oscilloskop eller digitalprobe. 1 Gjør ferdig Start -linjen i tabellen under. 2 Trykk en gang på B1 og fyll ut neste linje i tabellen. 3 Gjenta pkt. 2 til tabellen er ferdig utfylt. U1A Q Q Start (Reset) L H Ett trykk B1 Ett trykk B1 K3 1 2 LED 1 2 Fordypning 5 Forklar hvilke oppgaver resistansene R4 og R5 har. 6 Komponentene C4 og R6 har en bestemt funksjon. Forklar denne. 7 Forklar hvilken oppgave komponentene R1 og C3 har sammen med U1B. Basisforlaget Basisforlaget 21 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 22 FNB26 Fordypning i ProLab-3 4A Tone- og volumkontroll Tone- og volumkontroll På fronten av ProLab3 er tre potensiometre som gir justeringsmuligheter for bass-, diskant- og volumkontroll. Alle tre potensiometrene er logaritmiske (kurve B) fordi variasjonen i lydstyrken da oppfattes omtrent konstant i forhold til det antall grader det blir dreid. Tonekontrollen er bygd opp omkring spenningsdeleren R10 og R9, som deler ned inngangssignalet 11 ganger. Når potensiometrene i tonekontrollen står i midtstilling, gir tonekontrollen derfor en dempning av signalet på 11 ganger. Tonekontrollen har noen kondensatorer som kan koples inn og ut ved hjelp av potensiometrene P1og P2 slik at det gir mulighet for heving og senking av både bass- og diskantnivået. Her forklares bare heving av bass og senking av diskant. I mekanisk midtstilling er tonekontrollen ute av funksjon og forsterkerens frekvensgang er lineær. Heving av bass Hvis man antar at glideren på P1 er dreiet helt mot stilling 3 gir dette hevet bassnivå. Kondensatoren C6 er nå kortsluttet og dermed ikke i funksjon og P1 er koplet parallelt med kondensatoren C5. Dette potensiometeret har så stor verdi i forhold til reaktansen til C5, at man i praksis kan se bort fra den. Impedansen til seriekolingen av C5 og R9 vil øke jo lavere den tilførte frekvensen er. Dermed er spenningsdelingen ikke lenger bestemt av R10 og R9, men av R10 og impedansen til seriekoplingen. Når frekvensen blir lavere vil impedansen øke og da minker spenningsdelingen i bassområdet og utgangsspenningen øker. Dette gir bassheving. Basisforlaget Basisforlaget 23 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Senking av diskant Hvis man antar at glideren på P2 er dreid helt mot stilling 1 gir dette redusert diskantnivå. Kondensatoren C7 har nå direkte forbindelse til null. Reaktansen til C7 avtar med økende frekvens og vil derfor øke spenningsdelingen av signalet når frekvensen blir høyere. Dette gir diskantdemping. Volumkontrollen består av et logaritmisk potensiometer (P3) på 22 kohm. Den logaritmiske kurven gjør at variasjon i lydtrykk oppfattes omtrent konstant i forhold til antall grader det blir dreid på volumkontrollen. Basisforlaget Basisforlaget 24 FNB26 Fordypning i ProLab-3 4B Funksjonstest av tonekontrollen Signal som funksjon av frekvens Kopl en signalgenerator til tonekontrollens inngang som er K4. Det er et målepunkt merket M4. Innstil signalet til 1000 Hz. Mål med et AC-voltmeter på utgangen av volumkontrollen som er K5. Det er et målepunkt merket M5. Juster bass- og diskantkontrollen til mekanisk midtstilling og volumkontrollen til maks. Juster signalgeneratorens inngangssignal til utgangssignalet fra tonekontrollen er 100 mV. Dette nivå skal ikke endres under målingen. 1 Signalmåling, lineær På kurvepapiret markerer du punktet 100 mV og 1000 Hz. Juster deretter generatorens frekvens i sprang ned mot 20 Hz og prikk inn de avleste spenninger. Gå tilbake til 1000 Hz og juster generatorens frekvens opp til 20.000 Hz og prikk igjen inn på kurvepapiret. U ut mV 1000 400 200 100 40 20 10 10 20 40 Basisforlaget Basisforlaget 100 200 400 1k 25 2k 4k 10 k 20 k 40 k 100 k Hz Frekvens FNB26 Fordypning i ProLab-3 2 Signalmåling ved maks. bass og maks. diskant Bass- og diskantkontrollen justeres til maks. stilling. Gå tilbake til 1000 Hz uten at spenningen fra tonekontrollen endres. Den skal stadig være 100 mV. Juster deretter generatorens frekvens i sprang ned mot 20 Hz og prikk inn de avleste spenningene. Gå tilbake til 1000 Hz og juster generatorens frekvens opp til 20.000 Hz og prikk igjen inn på kurvepapiret. U ut mV 1000 400 200 100 40 20 10 10 3 20 40 100 200 400 1k 2k 4k 10 k 20 k 40 k 100 k Hz Frekvens Signalmåling ved min. bass og min. diskant Bass- og diskantkontrollen justeres til minimum stilling. Gå tilbake til 1000 Hz og kontroller at spenningen ut av tonekontrollen stadig er 100 mV. Juster så generatorens frekvens i sprang ned mot 20 Hz og prikk inn de avleste spenningene. Gå tilbake til 1000 Hz og juster generatorens frekvens opp til 20.000 Hz og prikk igjen inn på kurvepapiret. U ut mV 1000 400 200 100 40 20 10 10 20 40 Basisforlaget Basisforlaget 100 200 400 1k 26 2k 4k 10 k 20 k 40 k 100 k Hz Frekvens FNB26 Fordypning i ProLab-3 Fordypning 4 Når tonekontrollen er i mekanisk mittstilling og derfor ute av funksjon så er utgangssignalet omkring 11 ganger mindre enn inngangssignalet. Forklar hvorfor. 5 Forklar hvilke kondensatorer som brukes til basskontroll. 6 Forklar hvilke kondensatorer som brukes til diskantkontroll. Basisforlaget Basisforlaget 27 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 28 FNB26 Fordypning i ProLab-3 5A Beskrivelse av signalvelger Signalvelgeren ProLab-3 kan velge mellom to stereosignal som gjøres til mono. Når ProLab-3 slås på, vil kontrollsystemet automatisk velge Tuner. Valget gjøres med en velger (U1) med fire bryterfunksjoner. Signalet inn er et stereosignal. Stereosignalet forsterkes og gjøres til et monosignal i addisjonsforsterkeren (U2). Signalet forlater deretter det store kortet og går til det lille kortet via K4. Addisjonsforsterker Addisjonsforsterkeren (U2) gjør stereo om til mono. Tunerinngangen er phonokontakten merket PH1. Venstre kanal går gjennom bryteren U1D og R6. Høyre kanal går gjennom bryteren U1A og R8 til samme punkt. Dette punktet er forsterkerens addsjonspunkt eller som noen sier ”mikserpunkt”. Signalet blir forsterket i U2 og ført videre som monosignal til K4. Spenningsforsterkningen bestemmes av motkoplingsresistansen R16 sammen med R6 og R8. U2 arbeider i inverterende kopling. Når signalgeneratoren er koplet til både høyre og venstre inngang, blir R6 og R8 parallellkoplet gjennom signalgeneratorens indre resistans. Generatorens indre resistans er nesten null ohm. Inngangsresistansen blir dermed 23,5 kΩ. I denne stillingen er spenningsforsterkningen dobbel så stor som hvis bare en inngang blir benyttet. Monosignalet går videre til det lille kortet via K4. Basisforlaget Basisforlaget 29 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 30 FNB26 Fordypning i ProLab-3 5B Funksjonstest av signalvelgeren Første signalmåling, en inngang Kopl signalgeneratoren til høyre kanal på Tuner-inngangen. Signalet skal være på 1000 Hz. Med oscilloskop måles inngangssignalet og utgangssignalet samtidig. Kanal 1 på inngang og kanal 2 på utgang. Størrelsen på signalgeneratorens spenning justeres til like før at du kan se klippingen av utgangssignalet. 1 Tegn oscilloskopbildet av inngangssignalet. Oscilloskopets innstilling 2 3 Y-følsomhet = volt/DIV X-hastighet = __sek/DIV Avles inngangssignalets spiss/spissverdi og regn om til effektivverdi. Us/s = = = volt Ueff = = = volt Tegn oscilloskopbildet av utgangssignalet. Oscilloskopets innstilling Basisforlaget Basisforlaget 31 Y-følsomhet = volt/DIV X-hastighet = __sek/DIV FNB26 Fordypning i ProLab-3 4 5 Avles utgangssignalets spiss/spiss-verdi og regn om til effektivverdi. Us/s = = = volt Ueff = = = volt Beregn spenningsforsterkningen ved hjelp av måleresultatene. Fu = = = ganger Fordypning Addisjonsforsterkeren er en operasjonsforsterker som er kopler som inverterende forsterker. Spenningsforsterkningen er bestemt av motkoplingen. Merk at det på hver av bryternes utgang er en resistans på 47 kΩ som går til forsterkerens inngang. 6 Hvilke resistanser bestemmer forsterkningen? Skriv den aktuelle formelen med de aktuelle resistansene. Fu´ = 7 Beregn forsterkningen ved hjelp av denne formelen. Fu´ = 8 ganger = = ganger Dine målte og beregnede resultater bør være nesten like! Er de det? Andre signalmåling, to innganger Kopl igjen signalgenerator til Tuner-inngangen, men nå både til den høyre og venstre kanal samtidig. Signalet skal være på 1000 Hz. Med oscilloskop måles på inngangssignalet og utgangssignalet samtidig. Kanal 1 på inngang og kanal 2 på utgang. Størrelsen på signalgeneratorens spenning justeres til like før du kan se klippingen av utgangssignalet. Basisforlaget Basisforlaget 32 FNB26 Fordypning i ProLab-3 9 Tegn oscilloskopbildet av inngangssignalet. Oscilloskopets innstilling 10 11 Y-følsomhet = volt/DIV X-hastighet = __sek/DIV Avles inngangssignalets spiss/spissverdi og regn om til effektivverdi. Us/s = = = volt Ueff = = = volt Tegn oscilloskopbildet av utgangssignalet. Oscilloskopets innstilling 12 13 Y-følsomhet = volt/DIV X-hastighet = __sek/DIV Avles utgangssignalets spiss/spissverdi og regn om til effektivverdi. Us/s = = = volt Ueff = = = volt Beregn spenningsforsterkningen ved hjelp av måleresultatene. Fu = Basisforlaget Basisforlaget = = ganger 33 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Fordypning Sammenlikner du denne spenningsforsterkningen, med den du tidligere har målt, er den nå dobbel så stor! Forsterkningen er stadig bestemt av motkoplingen. Merk igjen at det på hver av bryternes utgang er en resistans på 47 kΩ som går til forsterkerens inngang. 14 Hvilke resistanser er nå de aktuelle ved beregning av forsterkning? Skriv den aktuelle formelen med de aktuelle resistansene. Beregn spenningsforsterkningen ved hjelp av denne formelen. Fu` = = = ganger 15 Dine målte og beregnede resultater bør være nesten like! Er de det? 16 Tegn signalgangen gjennom inngangsvelgeren når den står i stilling Tuner. Benytt figur på tidligere side til dette. 17 Forklar hvilke oppgaver resistorene R2 og R3 har? Basisforlaget Basisforlaget 34 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 35 FNB26 Fordypning i ProLab-3 Basisforlaget Basisforlaget 36 FNB26 Fordypning i ProLab-3
© Copyright 2024