Практические задания для второго этапа конкурса

Задание 1
Цель: Ознакомиться с теоретической и практической частью исследования
режимов работы блока питания ПЭВМ; произвести измерения напряжений
в контрольных точках, сравнить измеренные значения напряжения с
номинальными.
Оснащение: блока питания ПЭВМ, мультиметр DT-830B и аналогичный,
набор инструмента радиомеханика.
Проверка блока питания ПЭВМ с помощью мультиметра.
Вначале вам необходимо извлечь блок питания из корпуса вашего ПК.
После этого вам необходимо подключить к нему какую-то нагрузку, а затем
замерить напряжение на выходе. Нагрузка, во-первых, нужна для того, чтобы
результаты, которые вы получите, не были неточными (немного
завышенными). А во-вторых, необходимо следовать рекомендациям
стандарта для БП, в которой четко говорится, что без подключенной
нагрузки блок питания вообще не должен запускаться. В качестве нагрузки
для блока питания возьмём обычный 80х80 внешний вентилятор охлаждения
на 12V (для чистоты эксперимента можете использовать два вентилятора).
Подключите вентилятор к БП, как показано на рисунке.
Запустить блок питания можно при помощи замыкания двух контактов
одного из разъемов. Замыкаются зеленый и черный провод. Волноваться вам
не стоит, даже если вы допустите ошибку и не правильно замкнете, с блоком
питания ничего не случится, просто он не включится.
После того, как вы зафиксирует перемычку (это может быть обычная
скрепка), можете подключать кабель питания к БП и включать его в розетку.
Если вами сделано все правильно, то оба вентилятора (вентилятор нагрузки и
внутренний вентилятор охлаждения) начнут вращаться.
Теперь нам следует перед началом измерений немного отойти в
сторону. Рассмотрим сами разъемы компьютерного блока питания. Ну а если
говорить точнее, то нас больше интересуют напряжения, которые находятся
на каждом из них. На предыдущем рисунке мы видим, что в состав разъема
входят 20 (есть варианты с 24 контактами) проводов различного цвета.
Разная окраска проводов, как вы понимаете, используется не для
предания блоку питания привлекательного внешнего вида. Каждый цвет
провода означает вполне определенное напряжение.

Черный цвет обозначает "землю" (COM или общий
провод,масса)

Желтый провод: + 12V

Красный провод: + 5V

Оранжевый провод: +3,3V
Предлагаем провести проверку каждого пин по отдельности:
Ну вот, глядя на этот рисунок намного проще разбираться. Напряжение
проводов, окрашенных в черный, красный, оранжевый и желтые цвета вы
запомнили. Это основа, без которой самостоятельно начинать проверку БП
нельзя. Но в разъеме присутствуют еще парочка контактов, которые мы
должны рассмотреть.
В первую очередь нас интересуют следующие провода:
Провод зеленого цвета PS-ON – во время замыкания его с "массой" БП
запускается. На рисунке вверху это показано, как «БП Вкл.». Поэтому мы и
замыкаем именно эти два контакта при помощи куска провода (скрепки).
Напряжение на этом проводе должно быть 5V.
Следующий провод, который мы рассмотрим – серого цвета. Сигнал,
который по нему передается Power Good» или - «Power OK». Напряжение на
этом проводе так же, как и в предыдущем случае 5V.
За ним сразу находится фиолетовый провод, имеющий маркировку
5VSB (5V Standby). Это так называемое дежурное напряжение (дежурка),
значение которого также 5V. Данное напряжение с этого провода постоянно
Страница 2
подается на ПК при включенном кабеле питания блока в сеть 220V.
Необходимость в нем есть в нескольких случаях. К примеру тогда, когда
отправляется команда на включение удаленного компьютера с помощью
команды «Wake On Lan».
Белый провод (-5V) в настоящее время практически не используется.
Ранее этот провод служил в качестве источника напряжения, которым
запитывали платы расширения, устанавливаемые в ISA слот.
Еще один провод имеет голубой цвет (-12V). Этим напряжением
питают интерфейсы «RS232» (COM порт), а также «FireWire» и отдельные
PCI платы.
Перед началом проверки блока питания с помощью мультиметра,
нужно еще рассмотреть два его разъема. Первый из них, это дополнительный
на четыре контакта для процессора. Второй - «Molex» разъем, который
используется для подключения жесткого диска и оптического привода.
На рисунке изображены провода, имеющие уже знакомые нам цвета:
красный, черный и желтый (напряжение на них, как мы знаем + 12 и + 5V).
Теперь, для подтверждения полученных теоретических знаний
взглянем повнимательнее на заводской стикер (наклейку), который нанесен
на один из компьютерных блоков питания стандарта ATX.
Просьба обратить внимание на подчеркнутые красным значения.
1.
«DC OUTPUT» (Direct Current Output - выходная величина
постоянного тока).
2.
+5V=30A (RED) - плюс пять вольт, обеспечивает силу тока в 30
Ампер (провод, обозначенный красным цветом).
Страница 3
3.
+12V=10A (YELLOW) - по плюс двенадцать вольт БП выдает
силу тока, равную десяти амперам (провод желтого цвета)
4.
+3.3V=20A (ORANGE) - линия три и три десятых вольта
способна выдерживать силу тока, равную двадцати амперам (провод
оранжевого цвета)
5.
-5V (WHITE) - минус пять вольт – аналог провода белого цвета,
описанного ранее
6.
-12V (BLUE) - минус двенадцать вольт (провод голубого цвета)
7.
+5Vsb (PURPLE) - плюс пять вольт дежурного напряжения
(Standby), соответствует проводу фиолетового цвета
8.
PG (GRAY) - сигнал Power Good (провод серого цвета).
В последней записи сообщается о том, что максимальная выходная
мощность БП равна 400W, при этом суммарная мощность каналов 3V и 5V
составляет 195 ватт.
Вот теперь, после изучения теоретической части, мы можем
приступить к практической части, где расскажем, как проверять блок
питания компьютера.
Черный "щуп" мультиметра вставляется в гнездо, к которому подходит
черный провод, красный "щуп" будем тыкать во все оставшиеся. Здесь
необходимо отметить, что неверно выбранные контакты на БП для
измерения к фатальным последствиям не приведут. Единственное, на что это
повлияет – результаты измерений.
Зафиксировав щупы тестера, смотрите на экран мультиметра.
Страница 4
Наши данные показывают, что в канале +12V мы имеем напряжение в
11,37V. Минимально допустимое напряжение питания по этой линии должно
составлять 11,40V.
Хотелось бы обратить ваше внимание на две кнопки, обведенные на
фото красной линией. Это кнопка "Hold", которая удерживает показания
измерения при ее нажатии. А также кнопка "Back Light", которая включает
подсветку экрана при плохом освещении.
Дальше нам необходимо замерить величину напряжения на «Molex»
разъеме с провода в +12V.
Как видно на фото, тестер показывает те же 11,37V.
Теперь, что бы иметь полную картину состояния БП, нам необходимо
сделать проверку соответствия номиналу остальных значений. Тестируем 5V
на разъеме «Molex».
Страница 5
Как видно, этот показатель находится в норме. Теперь пройдемся и
измерим напряжение на всех остальных контактах и сверим результаты с
номиналами. По результатам наших замеров мы сделали следующий вывод:
блок питания выдает сильно заниженное (относительно номинального
значение) напряжение по линии +12V, все остальные показатели
соответствуют норме.
Теперь, для наглядности можно замерить это же напряжение (желтый
цвет на дополнительном 4-х контактном разъеме) на полностью исправном
блоке питания.
У исправного БП показатель 12V находится в норме (допустимое
значение 11,40V, тестер показывает 11,92V). Аналогичным способом можете
замерить все остальные линии и сверить полученные результаты с
номинальными значениями.
Результаты измерений занести в таблицу. Выявить неисправность.
Напряжение
номинальное, Uном
Цвет провода
Страница 6
Напряжение
измеренное, U
Задание 2
Цель: Ознакомиться с практической схемой однокаскадного УЗЧ на
транзисторе; произвести измерения напряжений в контрольных точках,
сравнить осциллограммы входных и выходных сигналов в различных режимах
работы.
Оснащение: однокаскадный УЗЧ на транзисторе, мультиметр DT-830B и
аналогичный, набор инструмента радиомеханика, цифровой двухканальный
USB-осциллограф.
Последовательность выполнения технологических операций:
1. Ознакомиться:
 со схемой электрической принципиальной однокаскадного УЗЧ на
транзисторе (рис.1),
 с расположением выводов транзистора КТ315 (рис.2а),
 расположением элементов и проводников на монтажной плате (рис.2б).
Рисунок 1
элементов
Транзистор КТ315
Вид со стороны проводников
а
Вид со стороны
б
Рисунок 2
2. Произвести измерения напряжений (постоянное/переменное) база (1),
коллектор (2), эмиттер (3) (рис.3).
Страница 7




в рабочем режиме.
при обрыве резистора R1.
при обрыве резистора R2.
при обрыве конденсатора C2.
Рисунок 3
Данные занести в таблицу 1.
Таблица 1
№
опыта
1
2
3
4
Напряжение, В (постоянное/переменное)
Э
К
Б
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
Уровень
выходного
сигнала
3. На вход усилителя (разъем Х1, Х2) подать НЧ синусоидальный сигнал с
частотой 4 кГц. Подключить "Канал А" цифрового двухканального USBосциллографа ко входу усилителя (контрольная точка 1), а "Канал В" к
выходу (контрольная точка 2). Просмотрите и зарисуйте полученные
осциллограммы:
 в рабочем режиме.
 при обрыве резистора R1.
 при обрыве резистора R2.
 при обрыве конденсатора C2.
Данные занести в таблицу 1.
4. Произвести сборку схемы однокаскадного УЗЧ на транзисторе на
монтажной плате согласно схеме электрической принципиальной (рис.1).
Цоколевку выводов транзистора, расположение элементов и проводников
произвести согласно рис.2.
Страница 8
Использовать для электрических соединений монтажные провода цветов в
соответствии с таблицей 2.
Таблица 2
Тип
+Uпит (Х3)
-Uпит (Х4)
Uвх (Х1)
Uвых (Х1)
Общий
Цвет
провода
Красный
Черный
Белый
Желтый
Черный
5. При работе радиомонтажных работ надо быть дисциплинированными и
внимательными,
точно
выполнять
указания
мастера,
соблюдая
технологический процесс; всегда следует быть осторожным при работе с
электрическим током; необходимо не допускать попадания на
электроприборы влаги или воды; перед началом работы необходимо
проверить визуально, нет ли открытых токоведущих частей оборудования;
одежда должна быть удобной, с длинными рукавами.
Страница 9
Задание 3
Цель: Ознакомиться с практической схемой мостовой выпрямителя;
произвести измерения напряжений в контрольных точках, сравнить
осциллограммы входных и выходных сигналов.
Оснащение:
схема
выпрямителя
двухполупериодного
мостового,
мультиметр DT-830B и аналогичный, набор инструмента радиомеханика,
цифровой двухканальный USB-осциллограф.
Последовательность выполнения технологических операций:
1. Ознакомиться:
 со схемой электрической принципиальной
выпрямителя (рис.1),
 маркировкой элементов и проводников.
схемой
мостовой
2. Произвести сборку схемы выпрямителя двухполупериодного мостового
на монтажной плате согласно схеме электрической принципиальной (рис.1).
Подбор элементов и проводников произвести согласно списка.
Рисунок 1
3. Произвести измерения напряжений в контрольных точках (рис.2).
Рисунок 2
Страница 10
Данные занести в таблицу 1.
Таблица 1
Напряжение, В (постоянное/переменное)
1.1
2.1
1.2
3.2
2.2
3.2
Уровень
выходного
сигнала
4. Подключить "Канал А" цифрового двухканального USB-осциллографа
ко входу схемы (контрольная точка 1.1
2.1), а "Канал В" к выходу
(контрольная точка 2.2
3.2). Просмотрите и зарисуйте полученные
осциллограммы:
Данные занести в таблицу 1.
5. Подключить "Канал А" цифрового двухканального USB-осциллографа
ко входу схемы (контрольная точка 1.1 2.1), а "Канал В" к выходу (после
стабилизатора выходного напряжения) (контрольная точка 1.2 3.2).
Просмотрите и зарисуйте полученные осциллограммы:
Данные занести в таблицу 1.
Т1 – 220/9
VD1-VD4
1N4002
КД209, КД208 или любой другой выпрямительный диод Uобр ≥ 50В.
Кренка L7805 (КР142ЕН5А)
С1,С2 = 470,0×16В.
Страница 11