Блок управления и контроля автоматизированного тестера параметров радиоэлементов

Uo = Uo(); (3.38)

аргумент напряжения Uo

=  ;  (3.39)

модуль напряжения Uk

Uk = Uk(); (3.40)

и аргумент напряжения Uk

К= К ; (3.41)

где  - угловая частота.

При использовании стабильной изме

рительной аппаратуры операции по определению функций (3.38) - (3.40) можно выполнить один раз, так функции (3.36) - (3.37) определяются в режиме холостого хода или при перестановке нагрузки и их зависимость от частоты не будет сложной. В большинстве случаев эти функции можно выразить через уравнения первого или второго порядка. Для их идентификации необходимо выполнить измерения в двух - трех точках заданного частотного диапазона.

Процесс определения АЧХ и ФЧХ двухполюсника может быть сведен к измерению модуля и фазы напряжения U согласно схеме рисунок 3.5в; определения по АЧХ и ФЧХ напряжений Uo и Uk на измеряемой частоте; определение модуля и аргумента проводимости Y на частоте измерения; выполнение аналогичных измерений на всех дискретных точках частотного диапазона, определенных планом эксперимента; вычисление АЧХ и ФЧХ проводимости Y двухполюсника; обработка АЧХ и ФЧХ для определения интересующих пользователя параметров, наблюдения на экране дисплея графиков и т.п.

При реализации измерений согласно принятых методам следует учитывать специфику измерительных цепей, в котором эти измерения проводятся.

3.2 Структурная схема тестера

Структурная схема тестера приведена на рисунке 3.6.

Тестер содержит устройство интерфейса (УИ) и измерительно-контрольное устройство (ИКУ). Блок УИ предназначен для обмена информацией с персональным компьютером (ПК) в процессе управления тестером, обработки сигналов непосредственного управления ИКУ, а также управление приборами, агрегатированными в стойку программированных измерительных приборов (СПИП).

Объект измерения (ОУ) подключается к выходу ИКУ. Сигналы возбуждения ОУ и отклики на них поступают и воспринимаются приборами стойки СПИП через коммутаторы электрических сигналов расположенных в ИКУ.

СПИП

ПК УИ ИКУ ОИ

Рисунок 3.6 - Структурная схема тестера

3.3 Устройство интерфейса

Блок УИ сконструирован на основе микропроцессорного устройства, через которое командами с порта COM1 ПК типа IBM PC управляет:

− через первый ЦАП генератором тока в интервале от 1 до 100 мА при измерении транзисторов;

− через второй ЦАП источником опорного напряжения, который служит для регулировки напряжения транзистора;

− через третий ЦАП устройством регулировки температуры.

Управление ЦАП производится через первый – третий регистры. Остальные три регистра предназначены для управления программируемым генератором синусоидальных сигналов (ПГСС), коммутации цепей, контроля статических режимов ОИ, коммутации цепей измерения и контроля динамического режима ОИ.

Регистрация измеряемых сигналов осуществляется АЦП, управление которым осуществляется программно от ПК.

На ИКУ с выходов УИ поступают сигналы постоянного тока, которые определяют режим ОИ и коды управления коммутаторов контроля статического и динамического режимов ОИ.

Полезная информация поступает с выхода ИКУ в виде аналогового сигнала постоянного тока, который преобразуется в цифровой сигнал АЦП и подаётся на ПК для дальнейшей обработки.

3.4 Измерительно-контрольное устройство (ИКУ)

3.4.1 Электрическая схема ИКУ

Схема электрическая соединений ИКУ представлена на МК 3.097.002 Э4. ИКУ составляет собой четыре модуля: измерительная головка (ИГ), модуль А1, плата управления и контроля статическим и динамическим режимами тестера (ПУиК), модуль А2, нагрузка коллекторная, модуль А3, нагрузка базовая, модуль А4.

Устройство ИГ (МК 5.192.006 Э3) представляет собой держатель ОИ, на котором установлены: гнездо для подключения измерительного канала векторного вольтметра (ВВ); контакты для подключения собственно ОИ; вилка разъёма для подключения ИГ к ПУиК. При измерении четырёхполюсных РЭ ИГ содержит реле для подключения ВВ к входу или выходу ОИ.

Электрическая схема ПУиК приведена на МК 5.064.001 Э3.

Плата управления и контроля статическим и динамическим режимами тестера (ПУиК) содержит:

коммутатор контроля динамических и статических контролируемых

сигналов (ККС) на реле К1-К8;

коммутатор динамических режимов (КДР) на реле К9-К12;

розетка разъема Х1 для подключения измерительной головки (ИГ);

розетка разъема Х2 для подключения развязывающих ВЧ усилителей (РУ) ;

розетка разъема Х3 для подключения измерительного усилителя (ИУ);

розетка разъема Х4 для подключения блока стабилизации температуры (БСТ);

розетка разъема Х5 для подключения блока стабилизации режима транзистора (БСР);

резистор R1 для контроля режима базы;

резистор R2 для контроля режима коллектора;

резисторы R3,R4 для согласования цепи ВЧ сигнала;

резисторы R5-R7, R8-R10 и R11-R13 для ослабления сигнала;

конденсаторы С1-С10 для блокировки ВЧ сигналов в цепях питания транзистора по постоянному току;

конденсаторы С11-С12 для разделения цепей питания по переменному и постоянному току;

контакты 1а-24а, 1б-24б, 1с-10с и 1д-10д для подключения платы к внешним устройствам.

Устройство работает следующим образом:

ККС предназначен для измерения модулей сигналов на аналоговых выходах первого и второго векторных вольтметров (ВВ);

измерения разностей фаз на аналоговых выходах первого и второго ВВ;

измерения контроля напряжений Uк, Uб и токов Jк, Jб определяющих рабочую точку транзисторов при измерениях в активном режиме;

измерения напряжений Uб-к,Uб-э и соответствующих им токов Jк, Jб для аттестации параметров моделей Эберса-Молла;

измерения напряжения Uт для определения температуры окружающей среды.

Состояние реле ККС приведены в таблице 3.2. С помощью КДР реализуются динамические тесты. При этом измеряют комплексные напряжения ,,,,холостого хода на базе транзистора, которые используют для калибровки аттенюатора собранного на реле К10-К12.

Реле К9 служит для подключения к выходу аттенюаторов. В нормальном положении сигнал подается на базу транзистора, в рабочем состоянии – на коллектор.

В режиме холостого хода измеряют напряжения,,,по которым производится калибровка ИГ.

 Скачать реферат