ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE STYCZEŃ 2014

Transkrypt

1 Zawód: technik elektronik Symbol cyfrowy zawodu: 311[07] Numer zadania: 1 Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpocz cia egzaminu 311[07] Czas trwania egzaminu: 240 minut ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE STYCZEŃ 2014 Informacje dla zdaj cego: 1. Materia y egzaminacyjne obejmuj : ARKUSZ EGZAMINACYJNY z tre ci zadania i dokumentacj, zeszyt ze stron tytu ow KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ oraz KART OCENY. 2. Sprawd, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 6 stron. Sprawd, czy materia y egzaminacyjne s czytelne i nie zawieraj b dnie wydrukowanych stron. Ewentualny brak stron lub inne usterki w materia ach egzaminacyjnych zg o przewodnicz cemu zespo u nadzoruj cego etap praktyczny. 3. Na KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ: wpisz swoj dat urodzenia, wpisz swój numer PESEL*. 4. Na KARCIE OCENY: wpisz swoj dat urodzenia, wpisz swój numer PESEL*, wpisz symbol cyfrowy zawodu, zamaluj kratk z numerem odpowiadaj cym numerowi zadania, przyklej naklejk ze swoim numerem PESEL w oznaczonym miejscu na karcie. 5. Zapoznaj si z tre ci zadania egzaminacyjnego oraz dokumentacj za czon do zadania. 6. Rozwi zanie obejmuje opracowanie projektu realizacji prac okre lonych w tre ci zadania i wykonanie prac zwi zanych z opracowaniem projektu.. 7. Zadanie rozwi zuj tylko w zeszycie KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ od razu na czysto, nie otrzymasz dodatkowych kartek. Notatki, pomocnicze obliczenia itp., je eli nie nale do pracy, obwied lini i oznacz s owem BRUDNOPIS. Zapisy oznaczone BRUDNOPIS nie b d oceniane. 8. Po rozwi zaniu zadania ponumeruj strony pracy egzaminacyjnej. Numerowanie rozpocznij od strony, na której jest miejsce do zapisania tytu u pracy. Wszystkie materia y, które za czasz do pracy, opisz swoim numerem PESEL* w prawym górnym rogu. 9. Na stronie tytu owej zeszytu KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ, wpisz liczb stron swojej pracy i liczb sztuk za czonych materia ów. 10. Zeszyt KARTA PRACY EGZAMINACYJNEJ i KART OCENY przeka zespo owi nadzoruj cemu etap praktyczny. Powodzenia! * w przypadku braku numeru PESEL - seria i numer paszportu lub innego dokumentu potwierdzaj cego to samo.

2 Zadanie egzaminacyjne Zakład usługowy zajmujący się naprawą sprzętu elektronicznego otrzymał zlecenie sprawdzenia działania prostego nadajnika radiowego pracującego z falą nośną o częstotliwości 1 MHz. Jednym z badanych bloków jest modulator AM. Opracuj projekt realizacji prac związanych z uruchomieniem i sprawdzeniem działania modulatora AM na podstawie dokumentacji. Projekt realizacji prac powinien zawierać: 1. Tytuł pracy egzaminacyjnej wynikającej z treści zadania. 2. Założenia do opracowania projektu wynikające z treści zadania, wymagań technicznych i wyposażenia stanowiska. 3. Wykaz działań związanych z uruchomieniem i sprawdzeniem działania modulatora AM. 4. Schemat układu pomiarowego wraz z opisem wykonania pomiarów przy wyznaczaniu charakterystyki przejściowej i częstotliwościowej. Dokumentacja z wykonanych prac powinna zawierać: 1. Zestawienie wyników obliczeń uzyskanych na podstawie pomiarów oraz przykładowe obliczenie współczynnika głębokości modulacji m dla napięcia modulującego, którego amplituda wynosi 1V (U M = 1V) z uwzględnieniem jednostek. 2. Interpretację graficzną pomiarów w postaci charakterystyki przejściowej m = f(u M ) i częstotliwościowej m = f(f M ) wraz z: a. oszacowaniem na podstawie charakterystyki przejściowej m = f(u M ) maksymalnej wartość napięcia modulującego U Mmax, niewywołującego zniekształceń (wyznacza się jako punkt rozejścia się charakterystyki i prostej, która jest do niej styczna w początkowym (liniowym) zakresie, b. określeniem na podstawie charakterystyki częstotliwościowej m = f(f M ) dolnej f d i górnej f g częstotliwości sygnału modulującego oraz pasma przestrajania częstotliwości sygnału modulującego B m, w którym modulator był w stanie wpisać go bez zniekształceń w sygnał nośny (przyjąć poprawny zakres jako B m = 0,9m max ). 3. Porównanie wymagań technicznych modulatora z danymi otrzymanymi w wyniku pomiarów: napięcia modulującego U Mmax, dolnej f d i górnej f g częstotliwości sygnału modulującego i pasma częstotliwości sygnału modulującego B m. 4. Wnioski wynikające z interpretacji uzyskanych wyników. 5. Wskazania eksploatacyjne dla użytkownika. Strona 2 z 6

3 Do wykonania zadania wykorzystaj: Opis badanego układu modulatora AM... Załącznik 1. Dane techniczne badanego układu... Załącznik 2. Wyposażenie stanowiska pomiarowego... Załącznik 3. Podstawowe wzory... Załącznik 4. Wyniki pomiarów uzyskane podczas badania modulatora AM... Załącznik 5. Przebieg sygnał zmodulowanego na ekranie oscyloskopu... Załącznik 6. oraz zamieszczone w Karcie Pracy Egzaminacyjnej: Opracowanie wyników pomiarów i obliczenia, Charakterystyki. Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 240 minut. Załącznik 1. Opis badanego układu modulatora AM Przesyłanie na odległość sygnału akustycznego, realizuje się zwykle poprzez wpisanie go w sygnał wielkiej częstotliwości, nazywany sygnałem nośnym. Wyemitowanie sygnału w postaci fali elektromagnetycznej o wielkiej częstotliwości jest łatwiejsze niż sygnału małej częstotliwości Sygnał niosący informację np. akustyczny nazywany jest sygnałem modulującym. Proces przepisywania informacji (np. dźwięku) z pasma częstotliwości zajmowanego przez tę informacje do pasma wielkiej częstotliwości jest nazywany modulacją. Jeżeli fala nośna jest sygnałem sinusoidalnym wielkiej częstotliwości to sygnał modulujący może zmieniać jego amplitudę wówczas zachodzi modulacja amplitudy AM, a układ, w którym ten proces zachodzi nazywamy modulatorem AM. W zastosowanym rozwiązaniu modulację AM uzyskuje się w układzie wzmacniacza z zastosowanymi elementami nieliniowymi, w których kąt przepływu uzależniony jest od wartości chwilowej napięcia modulującego U M. Przebieg modulowany podawany jest w obwód bazy tranzystora T2, z obwodem rezonansowym LC, natomiast przebieg modulujący do bazy tranzystora T1. Obwód rezonansowy LC dostrojony jest do pulsacji ω N, zaś jego dobroć dobrana jest tak, że sygnały o pulsacji ω N ±ω M są przenoszone prawie tak samo, jak sygnał o pulsacji ω N. Harmoniczne i ich kombinacje są silnie tłumione. W obwodzie bazy napięcie U M łącznie z napięciem polaryzacji jest nakładane na przebieg modulowany. Strona 3 z 6

4 Tabela 1. Wykaz elementów Oznaczenie T1, T2 C C 1 C 2 C 3 C E R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R E L Rodzaj elementu tranzystor BF496 kondensator 47 pf kondensator 4,7 nf kondensator 1 μf kondensator 10 nf kondensator 15 pf rezystor 6,8 kω/0,25 W rezystor 2,2 kω/0,25 W rezystor 30 kω/0,25 W rezystor 6,8 kω/0,25 W rezystor 2,2 kω/0,25 W rezystor 68 kω/0,25 W cewka 470 μh/1a/666 Rys.1. Schemat ideowy modulatora Załącznik 2. Dane techniczne badanego układu Tabela 2. Wymagane parametry elektryczne modulatora AM Nazwa parametru Oznaczenie Wartość i jednostka Napięcie zasilania układu U z 12 V Maksymalna amplituda napięcia modulującego U Mmax 1,5 V Dolna częstotliwość sygnału modulującego f d 100 Hz Górna częstotliwość sygnału modulującego f g 8 khz Pasmo przestrajania częstotliwości sygnału modulującego B m 7,9 khz Wilgotność względna w 30 80% Temperatura pracy ΔT o 0 80 o C Parametry modulatora AM mogą odbiegać od założonych o ± 10% Załącznik 3. Wyposażenie stanowiska pomiarowego Stanowisko pomiarowe zasilane napięciem z sieci energetycznej 230 V z aparaturą kontrolnopomiarową. Zasilacz regulowany +20 V 0,5 A prądu stałego szt. 1. Multimetr z funkcją pomiaru U/I AC/DC szt.1. Generator sygnału w.cz. z miernikiem częstotliwości. Generator sygnału m.cz. z miernikiem częstotliwości. Oscyloskop dwukanałowy. Strona 4 z 6

5 Załącznik 4. U m = U AM max AM max U + U AM min AM min 100% Podstawowe wzory B m = f g f d Oznaczenia stosowane w tabelach i wzorach: U AM max U AM min U M U N f d f g f M f N m max B m wartość międzyszczytowa maksymalna napięcia zmodulowanego wartość międzyszczytowa minimalna napięcia zmodulowanego amplituda napięcia modulującego amplituda fali nośnej dolna częstotliwość sygnału modulującego wyznaczona z charakterystyki częstotliwościowej górna częstotliwość sygnału modulującego wyznaczona z charakterystyki częstotliwościowej częstotliwość modulująca częstotliwość nośna maksymalna wartość współczynnika głębokości modulacji odczytana z charakterystyki częstotliwościowej pasmo przestrajania częstotliwości sygnału modulującego, wyznaczone na charakterystyce częstotliwościowej, dla których m jest większe od 0, 9 m max Załącznik 5. Wyniki pomiarów uzyskane podczas badania modulatora AM. 1. Pomiar współczynnika głębokości modulacji m w funkcji amplitudy napięcia modulującego U M Tabela 3. Wyniki pomiarów m = f(u M ), przy f M = const = 1 khz; f N = const = 1000 khz; amplituda fali nośnej U N = const = 1,7 V U M V 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 U AMmin V 3, ,3 1,8 1,0 0,6 0,3 0,2 U AMmax V 3,80 4,2 4,4 5,0 5,8 6,2 6, Pomiar współczynnika głębokości modulacji m w funkcji częstotliwości modulującej f M Tabela 4. Wyniki pomiarów m = f(f M ), przy U M = const = 600 mv; f N = const = khz; amplituda fali nośnej U N = const = 1,7 V f M Hz m % Strona 5 z 6

6 Załącznik 6. Przebieg sygnał zmodulowanego na ekranie oscyloskopu Do pomiaru współczynnika głębokości modulacji wykorzystano metodę rozciągu liniowego. Metoda ta polega na uzyskaniu na ekranie oscyloskopu sygnału zmodulowanego. Wówczas należy odczytać z ekranu wartości międzyszczytowe przebiegu maksymalną U AMmax i minimalną U AMmin. Wartość współczynnika m należy obliczyć ze wzoru. Uwaga: Tabelę 1 w KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ dla U M = 1 V należy uzupełnić odczytami wartości, U AMmax i U AMmin z oscylogramu Załącznik 6, wykorzystując metodę rozciągu liniowego i wykonać obliczenia z uwzględnieniem jednostek wykorzystując podane wzory. Strona 6 z 6