Laboratórium 1 - 9. Mérésből ellenőrző mérés
A jelenlevő mérésvezető választja ki, hogy melyik részfeladatot kapod. Egy példa egy részfeladatra:
Inverter IC teljesítményfelvételének mérése
A 9-es labor jegyzőkönyv vázlatából az IC-k teljesítményfelvételének vizsgálata a bemenő frekvencia függvényében rész állt rendelkezésre, a kapcsolási elrendezést mutató ábra nélkül. A méréshez szükség van a függvénygenerátorra, tápegységre, multiméterre és oszcilloszkópra is.
- Tápegység bekapcs, 6V-os kimenetet bekapcs, és 5V-ra állítani a kimenő feszültséget (ez az inverterek tápfeszültsége). Utána tápegység kikapcs
- Függvénygenerátor bekapcs, és első lépésként a kimenetet át kell állítani magas impedanciásra, majd érdemes villogni vele, hogy eszünkbe jutott. (Utility -> Output Settings(?) -> High Z). Utána beállítani a 0V low, 5V high, 50%-os kitöltésű négyszögjelet, kezdésnek 100Hz-est.
- Mérést összeállítani:
- Tápegység 5V-os kimenetét a multiméter árammérő Hi bemenetére (jobb alsó bemenet) dugni.
- Multiméter árammérő Lo bemenetét (jobb középső bemenet) a mérőpanel Vcc bemenetére dugni (mérőpanel jobb felső sarkán)
- A mérőpanel GND kimenetét (a jobb alsó sarokban) a tápegység földjére dugni (a fekete színű, COM feliratú)
- A függvénygenerátor kimenetére (nem a Sync-re) egy koax elosztót tenni, innen egy koaxot az oszcilloszkóp X bemenetére, egy koaxot a mérőpanel bal alsó sarkán található koax csatlakozóra (az inverterek bemenetére) kötni.
- Függvénygenerátor kimenetét engedélyezni (Output gomb), és az oszcilloszkópon a kurzorokkal lemérni, hogy a négyszögjel alsó szintje valóban 0V, és a felső valóban 5V-e, erről képet csinálni a jegyzőkönyvbe, majd függvénygenerátor kimenetét letiltani.
- Multiméter bekapcs, DC árammérésre állítani (a tápfeszültség egyen), majd tápegység bekapcs. Ekkor a multiméter a mérőpanel alapfogyasztását mutatja, ezt lejegyezni.
- Tápegys kikapcs, és egy mérendő IC-t berakni az inverter foglalatba (ami alá inverterek vannak felfestve). Fontos, hogy jó helyre kerüljön az 1-es láb, különben gyorsan elfüstölhet az inverter, és ez súlyos minuszpont a mérésen. Az IC tokjának tetején egy pötty, vagy pici bemélyedés jelöli, hogy hol az 1-es lába, ez az oldal kell a mérőpanelen található foglalat befogó kapcsolója felé nézzen. Magyarul ebben az esetben amelyik végén van a pötty, az jobbra kell nézzen, mikor berakod a foglalatba.
- Szintén fontos: ha benn van egy IC, először mindig a tápegységet kapcsoljuk be, és csak azután engedélyezzük a függvénygenerátor outputját, mert különben az IC bemenetére nagyobb feszültség kerül, mint a tápfeszültség, ami miatt tönkremehet. Tehát tápegység bekapcs, majd függvénygenerátor Output engedélyez (Output gomb).
- Multiméterről leolvasni az áramfelvételt, kivonni belőle a mért alapfogyasztást, majd a jegyzőkönyvben a táblázat megfelelő helyére beírni. Ez után a függvénygenerátoron a beállítani a következő mérési frekvenciát, és ismét leolvas, kivon, beír. Az, hogy TTL, vagy CMOS invertert vizsgálunk-e, az a nevéből már kiderül, a CMOS-ok nevében vhol középen mindig előfordul egy C betű, a TTL-ek nevében legfeljebb csak az utolsó betű C.
- Ha megvan a mérés az összes frekvencián, IC-t cserélni. Megint figyelni: először függvénygenerátor output letilt, csak utána kapcs ki a tápegység, mikor kivesszük az IC-t.
- Ha mindegyik kapott invertert lemértük, akár a tanulságokat is beírhatjuk a jegyzőkönyvbe, de erről úgy is inkább szóban kell beszámolni
A mérés tanulságai
CMOS IC-k statikus fogyasztása (amikor nem változik a bemenet) gyakorlatilag zérus. A frekvencia növelésével a fogyasztás nő, mivel a két FET kapcsoláskor egyszerre van nyitva egy picit, ez az egymásba vezetés. A TTL áramköröknek van statikus fogyasztása, mivel alacsony bemenet esetén a bemeneten kifelé áram folyik. Viszont a TTL-eknél nincsen egymásba vezetés, hiszen nem ugyanazt a vezérlő jelet kapja a tápra felhúzó, és a földre lehúzó rész. A TTL-ek áramfelvétele is növekszik a frekvencia növelésével, tipikusan a kimenet L-H váltásakor előálló áramcsúcsok miatt.
Tehát érdemes átnézni az összes mérési feladatot, amire a laborok során sor került, és fejben átgondolni, hogy mit hova kellett kötni, mire kellett figyelni, továbbá az elméleti háttérből is egy picit készülni kell. Ehhez hasznos az órán elkészített jegyzőkönyveket átnézni, vagy ha nincs/ratyi, akkor elkérni valakitől.
