Проверка функционирования блоков производится с целью определения соответствия входных и выходных сигналов, а также потребления тока по цепям питания. Определение параметров блоков осуществляется проверкой функционирования, измерением статических и динамических параметров. Проверка цепей питания может быть совмещена с проверкой функционирования блока.
Статический метод определения параметров является основным видом проверки блоков, позволяющим выявить работоспособность блока в заданных режимах и определить запас его помехоустойчивости. К статическим параметрам относятся уровни выходных сигналов, токи, потребляемые входами при подаче на них сигналов, токи нагрузки, токи в цепях питания. Измерение статических параметров осуществляется на более низких частотах предельной частоты. Проверка работоспособности блока производится согласно таблице рабочих режимов.
Одной из задач проверки электронных блоков СТД является настройка их помехоустойчивости. Работу схем приборов, например, на выходе усилителя, часто нарушает фон переменного тока, который можно наблюдать на экране осциллографа. Для выяснения источника фона следует определить частоту этого напряжения и в зависимости от ее величины проверить различные цепи схемы либо принять меры по развязке каскадов.
Для фильтрации внешних помех длительностью до 20...50 мс требуется обеспечить достаточно большую постоянную времени входных согласующих элементов в цепях связи и питания, а также экранировать и выделять эти цепи в отдельные жгуты.
Большинство электронных схем СТД имеют во входной цепи усилитель входных сигналов. Его настройка и проверка производится с помощью осциллографа и вольтметра снятием основных характеристик — амплитудной и частотной, а также определением коэффициента усиления.
При проверке блока питания проводят внешний осмотр электрического монтажа, проверку сопротивления изоляции, контроль соответствия выходного напряжения заданному при номинальных значениях напряжения питания и сопротивления нагрузки. При этом определяют коэффициент стабилизации блока питания при изменении выходного напряжения в пределах ±15%, а также величину пульсации выпрямленного напряжения.
Электронные схемы основных типов СТД включают следующие элементы: интегральные микросхемы, полупроводниковые элементы (диоды, тиристоры, транзисторы и т. п.), резисторы, конденсаторы, реле, коммутационные устройства и т. п. Наиболее сложными устройствами являются микросхемы и полупроводниковые элементы.
Интегральные микросхемы (цифровые и аналоговые) обычно оценивают по параметрам входного и выходного напряжения, тока, потребляемой мощности, частоте полосы пропускания, времени задержки импульса, коэффициенту усиления и т. п.
В цифровых интегральных микросхемах при измерении входных и выходных напряжений на вход микросхемы подают постоянное напряжение и одновременно переменное напряжение частотой, значительно меньшей предельной частоты проверяемой микросхемы. Плавно изменяя постоянное напряжение на входе микросхемы от уровня логического нуля U0пор до уровня логической единицы U1пор, определяют момент срабатывания схемы сравнения. Для измерения выходного напряжения U0вых логического нуля на все объединенные входы инвертирующей микросхемы подают напряжение U1пор, в неинвертирующей микросхеме на один выход подают U0пор, а на остальные — напряжение логической единицы U1вх. На выходе микросхемы подключаются генератор, задающий ток нагрузки, и вольтметр для измерения напряжения логического нуля. Для измерения выходного напряжения логической единицы U1вых напряжение U1пор меняется на U0пор. На выходе микросхемы определяется напряжение U1вых при заданном токе нагрузки. Одновременно определяется входной и выходной токи и ток потребления. Для измерения тока потребления от источника питания на выходе микросхемы обеспечивается низкий уровень напряжения при соответствующем сопротивлении нагрузки, а на все объединенные входы инвертирующих схем подают напряжение U0вх а на входы неинвертирующих схем — U1вх.
В аналоговых интегральных микросхемах измерение входного Uвх и выходного Uвых напряжений проводят в заданном режиме измерителями напряжения, подключенными соответственно к входным и выходным цепям. При измерении максимального и минимального входного напряжения на вход микросхемы подают импульсное напряжение (от генератора сигналов) с параметрами, указанными в ТУ, и, плавно увеличивая (уменьшая) напряжение Uвх, устанавливают Uвых, равное указанному в ТУ. Измерение максимального и минимального значений выходного напряжения осуществляют аналогично изложенному выше, с той лишь разницей, что установку напряжения в соответствии с ТУ производят на входе микросхемы.
Для измерения максимального и минимального значения входного тока устанавливают соответственно максимальное и минимальное значения Uвых при заданном номинальном значении сопротивления нагрузки Rн. Затем Rн меняется на R'н в соответствии с заданным в ТУ и определяется максимальный выходной ток. Ток короткого замыкания определяют при замкнутом накоротко выходе микросхемы, а ток холостого хода — при разомкнутом выходе.
Полупроводниковый диод широко применяется для выпрямления переменных напряжений в различных измерительных цепях. Наиболее распространены в настоящее время германиевые и кремниевые сплавные диоды. Параметрами полупроводниковых выпрямительных диодов являются среднее значение прямого и обратного токов (меняется для различных типов от нескольких миллиампер до сотен ампер); среднее значение падения напряжения в прямом направлении (от 0,1 до 1 В при наибольшем выпрямлении тока); допустимое обратное напряжение Uo6p.
Самая простая проверка исправности диода осуществляется с помощью обычного пробника или омметра. При этом, чтобы не превысить напряжение пробоя Uпр, необходимо использовать омметр, имеющий питание 1,5...2 В. Для силовых и точечных диодов это условие необязательно, так как Uo6p≥10 В. Однако для диодов СВЧ Uo6p≤1 В, поэтому проверка их исправности при напряжении питания 1,5 В при длительном измерении может привести к пробою диода. Полное представление о свойствах и возможностях диода дает его вольт-амперная характеристика.
Основные параметры транзистора можно проверить с помощью генератора, моста переменного тока и осциллографа. Самая простая проверка исправности транзистора осуществляется с помощью обычного омметра, имеющего питание не более 10 В. В электронных схемах СТД транзистор обычно применяется в качестве управляемых ключей. В этом случае переключаемым участком является участок эмиттер — коллектор, управление им осуществляется через базу.
Рис. 5.7. Схема для снятия характеристик тиристоров: Eп и Ек - источники питания, R1 и R2 - потенциометры, К - резистор, V1 и V2 - вольтметры, мА1 и мА2 - миллиамперметры, VD - проверяемый тиристор
Тиристор обладает двумя устойчивыми состояниями в прямом направлении и запирающими свойствами в обратном. На рис. 5.7 приведена схема для снятия основных характеристик тиристора — отпирающего тока и напряжения. Питание на тиристор VD подается от стабилизированного выпрямителя. С помощью потенциометра R2 на выходе источника питания устанавливают постоянное напряжение 12 В. Сопротивление токоограничительного резистора R выбирается из условия надежного включения тиристора. С помощью потенциометра R1 увеличивают напряжение между катодом и управляющим выводом до момента переключения тиристора, фиксируемого по снижению показаний вольтметра V1 до минимального значения. Измеренное вольтметром V1 напряжение и ток управления, измеренный миллиамперметром мА1 в момент переключения, являются отпирающими.