ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2013

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 CZERWIEC 2013 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 7 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 zajmuj cy si napraw sprz tu elektronicznego otrzymał zlecenie sprawdzenia działania prostego nadajnika radiowego pracuj cego z fal no n o cz stotliwo ci 1 MHz. Jednym z badanych bloków jest modulator AM. Na podstawie wyników pomiarów nale y obliczyć współczynnik gł boko ci modulacji m, wykonać przykładowe obliczenia dla napi cia moduluj cego o amplitudzie U M = 1 V oraz wyznaczyć charakterystyk przej ciow m = f(u M ) i cz stotliwo ciow m = f(f M ). Konieczne jest porównanie wyników pomiarów uzyskanych podczas badania modulatora AM z danymi katalogowymi zawartymi w Zał czniku 1. Niezb dne jest sformułowanie wniosków dotycz cych poprawno ci pracy układu modulatora AM oraz okre lenie wskaza eksploatacyjnych. Opracuj projekt realizacji prac zwi zanych z uruchomieniem i sprawdzeniem działania modulatora AM na podstawie dokumentacji. Projekt realizacji prac powinien zawierać: 1. Tytuł pracy egzaminacyjnej wynikaj cej z tre ci zadania i zał czników. 2. Zało enia do opracowania projektu wynikaj ce z tre ci zadania, wymaga technicznych i wyposa enia stanowiska. 3. Wykaz działa zwi zanych z uruchomieniem i sprawdzeniem działania modulatora AM. 4. Schemat układu pomiarowego wraz z opisem wykonania pomiarów przy wyznaczaniu charakterystyki przej ciowej i cz stotliwo ciowej. Dokumentacja z wykonanych prac powinna zawierać: 1. Wpisanie odczytanych z oscylogramu dla U M = 1 V warto ci: U AMmax i U AMmin, przykładowe obliczenie współczynnika gł boko ci modulacji m, uzupełnienie Tabeli Interpretacj graficzn pomiarów w postaci charakterystyki przej ciowej m = f(u M ) i cz stotliwo ciowej m = f(f M ) wraz z: a) oszacowaniem na podstawie charakterystyki przej ciowej m = f(u M ) maksymalnej warto ć napi cia moduluj cego U Mmax, niewywołuj cego zniekształce (wyznacza si jako punkt rozej cia si charakterystyki i prostej, która jest do niej styczna w pocz tkowym (liniowym) zakresie, b) okre leniem na podstawie charakterystyki cz stotliwo ciowej m = f(f M ) dolnej f d i górnej f g cz stotliwo ci sygnału moduluj cego oraz pasma przestrajania cz stotliwo ci sygnału moduluj cego B m, w którym modulator był w stanie wpisać go bez zniekształce w sygnał no ny (przyj ć poprawny zakres jako B m = 0,9 m max ). 3. Porównanie parametrów modulatora AM z danymi otrzymanymi w wyniku pomiarów: napi cia moduluj cego U Mmax, dolnej f d i górnej f g cz stotliwo ci sygnału moduluj cego i pasma cz stotliwo ci sygnału moduluj cego B m. 4. Wnioski wynikaj ce z interpretacji uzyskanych wyników. 5. Wskazania eksploatacyjne dla u ytkownika. Strona 2 z 7

3 Do wykonania zadania wykorzystaj: Opis badanego układu modulatora AM... Zał cznik 1. Dane techniczne badanego układu... Zał cznik 2. Wyposa enie stanowiska pomiarowego... Zał cznik 3. Podstawowe wzory... Zał cznik 4. Wyniki pomiarów uzyskane podczas badania modulatora AM... Zał cznik 5. Oscylogram sygnału zmodulowanego... Zał cznik 6. oraz zamieszczone w KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ: Opracowanie wyników pomiarów i obliczenia, Charakterystyki. Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 240 minut. Strona 3 z 7

4 Zał cznik 1. Opis badanego układu modulatora AM Przesyłanie na odległo ć sygnału akustycznego realizuje si zwykle poprzez wpisanie go w sygnał wielkiej cz stotliwo ci, nazywany sygnałem no nym. Wyemitowanie sygnału w postaci fali elektromagnetycznej o wielkiej cz stotliwo ci jest łatwiejsze ni sygnału małej cz stotliwo ci. Sygnał nios cy informacj np. akustyczny nazywany jest sygnałem moduluj cym. Proces przepisywania informacji (np. d wi ku) z pasma cz stotliwo ci zajmowanego przez t informacj do pasma wielkiej cz stotliwo ci jest nazywany modulacj. Je eli fala no na jest sygnałem sinusoidalnym wielkiej cz stotliwo ci, to sygnał moduluj cy mo e zmieniać jego amplitud - zachodzi wówczas modulacja amplitudy. Układ, w którym ten proces zachodzi nazywamy modulatorem AM. W zastosowanym rozwi zaniu modulacj AM uzyskuje si w układzie wzmacniacza z zastosowanymi elementami nieliniowymi, w których k t przepływu uzale niony jest od warto ci chwilowej napi cia moduluj cego U M. Przebieg modulowany podawany jest w obwód bazy tranzystora T2, z obwodem rezonansowym LC, natomiast przebieg moduluj cy do bazy tranzystora T1. Obwód rezonansowy LC jest dostrojony do pulsacji N, za jego dobroć dobrana jest tak, e sygnały o pulsacji N ± M s przenoszone prawie tak samo, jak sygnały o pulsacji N, a harmoniczne i ich kombinacje s silnie tłumione. W obwodzie bazy napi cie U M ł cznie z napi ciem polaryzacji jest nakładane na przebieg modulowany. 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 R L Rodzaj elementu tranzystor BFP 519 kondensator 4,7pF kondensator 4,7nF kondensator 10 F kondensator 10nF kondensator 15pF rezystor 5,1 k /0,25W rezystor 3,8 k /0,25W rezystor 30k /0,25W rezystor 10 k /0,25W rezystor 10 /0,25W rezystor 3,9 k /0,25W rezystor 1k /0,25W cewka 170 H/1A/666 Rys.1. Schemat ideowy modulatora. Strona 4 z 7

5 Zał cznik 2. Dane techniczne badanego układu Tabela 2. Wymagane parametry elektryczne modulatora AM. Nazwa parametru Oznaczenie Warto i jednostka Napi cie zasilania uk adu U z 12 V Maksymalna amplituda napi cia moduluj cego U Mmax 1,5 V Dolna cz stotliwo sygna u moduluj cego f d 400 Hz Górna cz stotliwo sygna u moduluj cego f g 900 khz Pasmo przestrajania cz stotliwo ci sygna u moduluj cego B m 899,6 khz Wilgotno wzgl dna w 30-80% Temperatura pracy T o 0-80 o C Parametry modulatora AM mog odbiegać od zało onych o ± 10% Zał cznik 3. Wyposa enie stanowiska pomiarowego Stanowisko pomiarowe zasilane napi ciem z sieci energetycznej 230 V/50 Hz, z aparatur kontrolnopomiarow. Zasilacz regulowany +20 V 0,5 A pr du stałego szt. 1. Multimetr z funkcj pomiaru U/I AC/DC szt.1. Generator sygnału w.cz. z miernikiem cz stotliwo ci. Generator sygnału m.cz. z miernikiem cz stotliwo ci. Oscyloskop dwukanałowy. Strona 5 z 7

6 Zał cznik 4. Podstawowe wzory U m = U AMmax AMmax U + U AMmin AMmin 100% B m = f g f d Oznaczenia stosowane w tabelach i wzorach: U AMmax U AMmin U M U N f d f g f M f N m max B m warto ć mi dzyszczytowa maksymalna napi cia zmodulowanego warto ć mi dzyszczytowa minimalna napi cia zmodulowanego amplituda napi cia moduluj cego amplituda fali no nej dolna cz stotliwo ć sygnału moduluj cego wyznaczona z charakterystyki cz stotliwo ciowej górna cz stotliwo ć sygnału moduluj cego wyznaczona z charakterystyki cz stotliwo ciowej cz stotliwo ć moduluj ca cz stotliwo ć no na maksymalna warto ć współczynnika gł boko ci modulacji odczytana z charakterystyki cz stotliwo ciowej pasmo przestrajania cz stotliwo ci sygnału moduluj cego, wyznaczone na charakterystyce cz stotliwo ciowej, dla których m jest wi ksze od 0,9m max Zał cznik 5. Wyniki pomiarów uzyskane podczas badania modulatora AM 1. Pomiar współczynnika gł boko ci modulacji m w funkcji amplitudy napi cia moduluj cego U M Tabela 3. Wyniki pomiarów m = f(u M ), przy f M = const = 1kHz; f N = const = khz; amplituda fali no nej 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 3,00 2,58 2,18 1,76 0,96 0,54 0,24 0,18 U AMmax V 3,80 4,22 4,62 5,04 5,84 6,26 6,56 6,64 2. Pomiar współczynnika gł boko ci modulacji m w funkcji cz stotliwo ci moduluj cej f M Tabela 4. Wyniki pomiarów m = f(f M ), przy U M = const = 600 mv; f N = const = khz f M khz 0,3 0,5 0, m % Strona 6 z 7

7 Zał cznik 6. Oscylogram sygnału zmodulowanego Do pomiaru współczynnika gł boko ci modulacji wykorzystano metod rozci gu liniowego. Metoda ta polega na uzyskaniu na ekranie oscyloskopu sygnału zmodulowanego. Wówczas nale y odczytać z ekranu warto ci mi dzyszczytowe przebiegu maksymaln U AMmax i minimaln U AMmin. Warto ć współczynnika m nale y obliczyć ze wzoru. Uwaga! Tabel 1 w KARCIE PRACY EGZAMINACYJNEJ dla U M = 1 V nale y uzupełnić odczytami warto ci, U AMmax i U AMmin z oscylogramu wykorzystuj c metod rozci gu liniowego i wykonać obliczenia z uwzgl dnieniem jednostek wykorzystuj c podane wzory. Strona 7 z 7