1. Mittausjohdon valmistaminen 10 p

Transkriptio

1 1 1. Mittausjohdon valmistaminen 10 p Valmista kuvan mukainen BNC-hauenleuka x2 -liitosjohto. Johtimien on oltava yhtä pitkät sekä mittojen mukaiset mm mm Puukko ja BNC-puristustyökalu ovat väärin käytettyinä vaarallisia! Tutustu puristustyökalun vapautusvipuun ennen sen käyttöä. Kuumailmapuhaltimen käyttö on sallittu tulityötilassa ja käyttäjällä on oltava voimassaoleva Tulityökortti. Testaa yleismittarilla mittajohdon toimivuus. Ohje: Avaa tehtäväpakkaus ja tarkista siinä olevien BNC-liittimen osien lukumäärä Toimi kuvan ohjeiden mukaan (mitat ovat ohjeellisia) Työvaiheessa 7 osat 2 ja 3 kiinnittyvät toisiinsa lukittuen, jolloin kuuluu selvä napsahdus Puristusliitos mm 7. Naps mm 8. BNC-liittimen kiinnittämisen työvaiheet mm 9. Puristusliitos

2 2. Vilkkuvalo-oskillaattori 10 p 2 Tehtävä tehdään tietokoneella. Käynnistä Micro-Cap8 -ohjelma ja avaa valvojalta saamasi Oskillaattori Jxx.cir-tiedosto. Kokoa esillä olevista komponenteista oskillaattori, joka värähtelee symmetrisesti noin 100 Hz taajuudella. Oskillaattorin toiminta ilmaistaan merkkilampulla (ledi). Simulaattori-ohjelmassa olevat komponentit Ohje: Liitä out1-teksti piirikaavioon mittauspisteen merkiksi Tarkista laitteen toiminta Transient-analyysin avulla (Ctrl + 1) Palaa piirikaavioon F3-painikkeella Lisää piirrosten (piirikaavio ja koordinaatistokuva) otsaketauluihin päiväys, kilpailunumerosi sekä nimesi ja tulosta piirrokset paperille Tallenna työsi nimellä: Oskillaattori Jxx.cir jossa xx on kilpailunumerosi

3 3. Laitteen rakentaminen (vilkkuvalo-oskillaattori) 30 p Tehtävä tehdään käytännön komponenteilla Osasijoitteluluonnoksen piirtäminen ruutupaperille (5 p) Piirrä edellisessä tehtävässä laatimaasi piirikaaviokuvaa apuna käyttäen oskillaattorin osasijoittelukuva ruutupaperille. Kuvasta tulee selvitä osien sijoittelun lisäksi tarvittavat hyppylangat ja johdinten katkomiskohdat. Osasijoitteluluonnoksia kannattaa tehdä useampia, joista lopullinen merkitään piirtämällä sen ympärille viiva. 2. Levyn kokoonpano (20 p) Kokoa piirikaaviokuvaa ja osasijoittelukuvaa apuna käyttäen annetuista komponenteista koekytkentälevylle oskillaattori, joka värähtelee symmetrisesti noin 100 Hz taajuudella. Oskillaattorin toimintaa ilmaistaan merkkilampulla (ledi). Koekytkentälevyllä saa olla yhteensä neljä hyppylankaa tai kuparijohtimen katkaisua. Ylimenevästä määrästä vähennetään yksi piste kultakin hyppylangalta tai johtimen katkaisulta. Ohje: Sijoita komponentit koekytkentälevyn komponenttipuolelle. Tee koekytkentälevyn johdinpuolella tarvittavat johdinkatkokset 4,5 mm:n poralla. Sijoita (tarvittaessa) hyppylangat levyn komponenttipuolelle vaaka- tai pystysuuntiin. Hyppylangat eivät saa mennä ristiin tai komponenttien päälle. Transistorin 2N2222 kantakytkentä: 1=E, 2=B, 3=C ja kotelo Koekytkentälevyn komponenttipuoli Koekytkentälevyn johdinpuoli 3. Vilkkuvalo-oskillaattorin testaus (5 p) Liitä koekytkentälevyyn liitosjohtimet (1 m) sähkön syöttöä varten. Testaa oskillaattorin toiminta 12 V jännitelähteen avulla. Selosta miten oskillaattorin toiminta voidaan havaita ilman lisävälineitä. Oskilloskooppia ei saa käyttää tässä vaiheessa.

4 4. Oskillaattorin signaalin mittaaminen 10 p 4 Mittaa rakentamasi oskillaattorin värähtelytaajuus ja -jännite oskilloskoopilla. Käytä mittajohtimena valmistamaasi BNChauenleuka x2 -johtoa. Laadi oheiseen kuvaan koordinaatisto ja piirrä siihen oskillaattorin lähtöjännitteen kuvaaja u = f(t) Osoita piirroksen ja laskelman avulla oskillaattorin taajuus. Analogisen oskilloskoopin käyttäjä. Esitä matemaattisella lausekkeella oskillaattorin lähtöjännitteen suuruus huomioiden piirroskuva ja oskilloskoopin nappuloiden lukuarvot. Esitä matemaattisella lausekkeella oskillaattorin jakson kestoajan suuruus huomioiden piirroskuva ja oskilloskoopin nappuloiden lukuarvot. Digitaalisen oskilloskoopin käyttäjä. Mittaa oskillaattorin värähtelysignaalin nousuaika. Mittaa oskillaattorin värähtelysignaalin laskuaika.

5 Taitaja 2007 Joensuu -semifinaalin elektroniikan arviointiohjeita 5 1. Mittausjohdon valmistaminen, 10 p Tässä varmaa lähtötilanne, että johto toimii, jolloin pohjalla 10 pistettä. Tästä tehdään sitten lista mukaisia vähennyksiä Laittaisin näitä vähän ryhmiin Juotosongelmat (näistä voi vähentää max 2 p) a) BNC-liittimen keskitappi ei ole paikoillaan eli se on liian syvällä (vrt. mallijohto), -2 p b) Koaksiaalikaapelin vaipan säikeen pää on näkyvissä, -1 p c) Huono juotos hauenleukaliittimissä, -1 p d) Lisätina, -1 p Rakenneongelmat (näistä voi vähentää max 3 p) e) Mekaanisia tms. vaurioita, -1 p f) Johto on liian lyhyt (>1 m), -1 p g) Kutistussukka puuttuu, -2 p h) Hauenleukajohtimet ovat eripituiset (silmämääräisesti), -1 p i) Hauenleukaliittimen suojamuovi puuttuu, -2 p j) Hauenleukojen värit ovat vaihtuneet (keskijohtimella po. punainen), -2 p Muut ongelmat (näistä voi vähentää max 2 p) k) Uusi BNC-liitin tai sen osa, -2 p l) Uusi hauenleukaliitin tai sen osa - ei anneta Keskeneräinen tai hylätty m) Jokin liittimistä irtoaa niitä koestettaessa (vedettäessä), 0 p n) Katkos tai oikosulku (todetaan mittaamalla), 0 p o) Keskeneräinen työ, enintään, 5 p

6 2. Simulaatiotehtävä, 10 p 6 a) Piirikaavio on piirretty oikein ja tulostettu paperille, 5 p b) Transient-analyysi, u = f(t), esittää värähtelysignaalia ja on tulostettu paperille, 5 p c) Piirikaavion otsaketaulun tiedot ovat täyttämättä tai vajaat, -2 p d) Transient-analyysikuvan otsaketaulun tiedot ovat täyttämättä tai vajaat, -2 p e) Piirikaaviokuvan piirtämisessä huolimattomuutta, -1 p Kilpailijan piirroksessa (kuvaruudulla) on pieni virhe (lukihäiriö tms) opastetaan aktiivisesti, -1 p