PROIECT PENTRU EXAMENUL DE CERTIFICARE A

COMPETENTELOR PROFESIONALE NIVEL III

Tema :

Profesor îndrumător : Absolvent :

2008

Capitolul IOscilator RC

1.GENERALITATI

Oscilatoarele sunt generatoare de oscilatii electrice intretinute, cu fracventa proprie(care deci functioneaza fara semnal de intrare).

Fata de amplificatoare, oscilatoarele prezinta asemanari si deosebiri.Asemanarea consta in proprietatea comuna de a transforma energia de curent continuu a sursei de alimentare in energie de curent alternativ a semnalului generat.Deosebirea consta, in primul rand, in faptul ca pentru executarea acestei operatii amplificatoarele necesita un semnal de comanda,pe cand oscilatoarele lucreaza fara semnal exterior de comanda.In al doilea rand,semnalul de iesire al unui amplificator are frecventa determinata de semnalul de intrare, pe cand semnalul generat de oscilator are frecventa data de parametrii circuitelor care il compun.

2.PARAMETRI OSCILATOARELORCa generatoare de semnale,oscilatoarele trebuie sa indeplineasca anumite

conditii privind principalii sai parametri si anume:-forma semnalului generat;-domeniul de frecventa in care lucreaza;-stabilitatea frecventei semnalului de iesire;-marimea si stabilitatea amplitudinii semnalului de iesire;-coeficientul de distorsiuni neliniare impus.

3.CLASIFICARE OSCILATOARELOR

Oscilatoarele se pot clasifica dupa urmatoarele criterii:-dupa forma semnalului pe care il genereaza:

-oscilatoare sinusoidale;-oscilatoare nesinusoidale;

-dupa domeniul de frecventa in care lucreaza:-oscilatoare de joasa frecventa(de audiofrecventa);-oscilatoare de inalta frecventa (de radiofrecventa);-oscilatoare de foarte inalta frecventa;

-dupa principiul de functionare:-oscilatoare cu rezistenta negativa;-oscilatoare cu reactie;

-dupa natura circuitelor care intervin in structura lor:-oscilatoare RC

-oscilatoare LC-oscilatoare cu cuart.

4.OSCILATOARE SINUSOIDALEAcest tip de oscilatoare se caracterizeaza prin faptul ca semnalul generat

contine o singura frecventa, avnd forma: u=Um sin ω tValoarea frecventei dorite se poate obtine fie cu ajutorul unui circuit LC

acordat,fie prin intermediul unei reactii pozitive selective(oscilatoare RC).

Oscilatoarele RC:In domeniul frecventelor de peste 100 kHz, oscilatoarele LC se pot realiza cu

bobine si condensatoare de valori usor de construit, cu rezistente de pierderi mult mai mici decat reactantele respective,deci cu factori de calitate ridicati,asigurand o buna stabilitate a frecventei.

La fregvente de ordinul zecilor de kiloherti apar dificultati in realizarea oscilatoarelor,Impunandu-se valori mari atat inductantelor bobinelor, cat si capacitatii condensatoarelor.In aceste conditii nu mai pot fi folosite condensatoare variabile, ci fixe,iar bobinele au un numar mare de spire,rezistenda de pierderi mare si deci un factor de calitate slab.

La fregvente de ordinul kilohertilor si mai mici,practic nu se mai pot folosi oscilatoare de tip LC.

In aceste conditii,in domeniul frecventelor joase(herti-zeci de kiloherti) se ultilizeaza oscilatoare cu reactie pozitiva selectiva,avand cuadripolul de reactie constituit din rezistente si condensatoare.Aceste oscilatoare se numesc oscilatoare RC.

In cazul oscilatoarelor RC se pun aceleasi probleme ca si in cazul oscilatoarelor cu reactie studiate anterior.Parametrii lor trebuie sa indeplineasca conditia Barkhausen.Spre deosebire de oscilatoarele LC, la care frecventa de lucru este frecventa de rezonanta a circuitului oscilant LC, in cazul oscilatoarelor RC frecventa semnalului generat este acea frecventa pentru care,datorita reactiei pozitive,amplificarea circuitului devine infinita.Ea se afla impunand relatia, deoarece defazajele introduse de diverse elemente din circuit depind de frecventa si relatia dintre aceste defazaje este satisfacuta numai pentru o singura frecventa, egala cu frecventa de oscilatie.

Conditia de amplitudine da, ca si in cazurile anterioare, relatiile ce trebuie sa existe intre marimile caracteristice amplificatorului si cele ale cuadripolului de reactie pentru a asigura amorsarea oscilatiilor.

Oscilatoarele RC se pot clasifica dupa urmatoarele criterii:-dupa numarul de tranzistoare folosite ca amplificatoare,oscilatoarele RC pot

fi:-oscilatoare RC cu un singur tranzistor;-oscilatoare RC cu doua tranzistoare;

-dupa configuratia cuadripolului de reactie, oscilatoarele rc pot fi:-cu retea de defazare trece-sus

A

B

Fig. 3,12.Oscilator RC cu retea de defazare trece-sus: a)schema electrica b)structura amplificator-cuadripol de reactie

-cu retea de defazare trece-jos

A

B Fig3.13.Oscilator RC cu retea de defazare trece-jos: a) schema electrica b) structura amplificator-cuadripol de reactie

-cu punte Wlen

a.

b.

Fig.3.14. Oscilator RC cu punte Wien:a- schema electrica b- structura amplificator-cvadripol de reactie

Capitolul II

REZISTOARE

Rezistorul este componenta electronica pasiva cea mai utilizata in circuitele

electronice. In mod curent,in practica in loc de rezistor se mai spune si

rezistenta.Rezistenta este componenta pasiva de circuit cu doua borne, care are

proprietatea potrivit careia intre tensiunea la bornele ei si curentul care o parcurge

exista relatia data de legea lui Ohm:

U =R I

Unde : R este marimea rezistentei masurata in ohmi()

U este tensiunea aplicata la bornele rezistentei (V)

I este curentul ce trece prin rezistenta (A)

Rezistenta se mai poate defini ca fiind raportul dintre tensiunea aplicata la bornele

ei si curentul care o strabate : R=U / I

Din relatia de mai sus rezulta ca rezistenta nu decaleaza curentul I fata de tensiunea

U de la borne.

Caracteristica “tensiune-curent” a rezistorului este prezentata in figura:

Pentru realizarea constructiva a rezistentelor este indicata definirea valorii

rezistentei R prin relatia experimentala:R= l / s

Unde: l este lungimea conductorului

S este sectiunea conductorului

este rezistivitatea materialului (constanta tabelatace depinde de natura

materialului ),se masoara in ohm ori milimetru patrat supra metru

Inversul rezistivitatii, =1 / , se numeste conductibilitate(conductivitate)electrica.

Unitatea de masura a rezistentei este Ohmul() definit ca rezistenta unui

conductor strabatut de un curent de 1A, cand i se aplica o tensiune de 1V.

In practica sunt des utilizati multiplii ohmului :

1G=10  M=10  k=10

1M=10 K=10

1K=10

Caracteristicile rezistorului

Rezistenta nominala reprezinta marimea rezistentei indicata in clar sau cu

ajutorul codului culorilor corpul rezistorului. Ei i se asociaza si o toleranta

exprimata in procente.

In fuctie de marimea rezistentei nominale si a tolerantei exista recomandari

internatinale in serii de valori nominale,astfel seria E24 (la + -5%), E12 (la+ -10

%), E6 (la + - 20%).

Rezistentele de precizie si rezistentele etalon au tolerante de+-5% si+-2%(seria

E48),respectiv+-2% si 1%(seria E96)

Puterea nominala,Pn[W ],reprezinta puterea maxima pe care o poate disipa

rezistenta in conditii de mediu exterior determinate,timp indelungat,fara sa-si

modifice sensibil valoarea.Ea rezulta din relatiile :

Pn=R I/ sau Pn=U/R,

si,pentru productia de serie are valori normalizate de :

0,1 ;0,125 ;0,2 ;0,25 ;0,3 ;0,5 ;1 ;2 ;5 ;10 W .

Puterea nominala admisa dspinde de tipul constructiv a rezistentei si de materialul

rezistiv.

Practic la alegerea puterii nominale a rezistorelor se ia un coeficient de siguranta

cu pana la 40% mai mare fata de valoarea rezultata din calcul.

Tensiunea nominala de lucru reprezinta tensiunea care poate fi aplicata la bornele

rezistorului in conditii normale ale mediului fara ca rezistorul sa se distruga.

Ea se determina cu relatia :

Marimea tensiunii nominale depinde de dimensiunea siconstructia rezstorului.

In practica,cele mai uzuale valori pentru tensiunea nominala

sunt:150;200 ;250 ;350 ;750 ;1000V.

Coeficientul de temperatura [%] caracterizeaza stabilitatea valorii nominale a

rezistentei in timp la variatiile de temperatura.

Legea de variatie a rezistentei cu temperatura este :

Unde R si Rt sunt valorile rezistentei la temperatura de 20 C si respectiv la o

temperatura oarecare t .

Marcarea rezistoarelor

In practica se utilizeaza doua metode de marcare a rezistoarelor : in clar si in

codul culorilor .

Marcarea in clar . Pe corpul rezistorlui se inscrie valoarea sa nominala si

toleranta.

Rezistoarele de fabricatie romaneasca sunt marcate astfel :

Pentru rezistoarele de 1…999 se inscrie doar valoarea ,

Pentru rezistoarele de 1…999K se inscrie valoarea si K

Pentru rezistoarele de 1M …10 M se inscrie si valoarea si M.

Marcarea in codul culorilor . Codul culorilor este utizat pentru marcarea

rezistentei nominale si a tolerantei. Prin bare colorate sau inele se identifica

doua cifre semnificative din seria nominalizata, coeficientul de multiplicare

care se aplica asupra celor doua cifre si toleranta in procente.

Clasificare rezistoarelor

Dupa caracteristica tensiune-curent se deosebesc doua categorii de rezistoare :

rezistoare liniare

rezistoare neliniare

Rezistoare liniare : din punct de vedere constructiv se impart in doua subfamilii :

a. Rezistoare cu rezistenta fixa – sunt rezistoarele la care valoarea este stabilita in

timpul procesului de fabricatie si ramane constanta pe intreaga durata de

functionare.

b. Rezistoare cu rezistenta reglabila (Potentiometre)– sunt rezistoarele a caror

constructie permite modificarea valorii rezistentei in limite stabilite prin

deplasarea pe elementul rezistiv a unui contact.

Acestea se mai numesc si potentiometre si au trei contacte accesibile din exterior.

Rezistoarele pot fi legate in serie, in parale si mixt.

Capitolul III

Capacitoare

Capacitoarele (condensatoarele) sunt foarte utilizate în montajele electrice şi electronice. Ele prezintă următoarele parametrii caracteristici:

1. Capacitatea nominală Cn este valoarea capacităţii electrice marcată pe corpul capacitorului. Marcarea se face în clar, în codul culorilor sau codificat, în subunităţi ale faradului [F]:

1 microfarad =1F = 10-6F1 nanofarad = 1nF = 10-9 F1 picofarad = 1pF = 10-12F

Capacitatea este înşiruită ca valori nominale normalizate în şirurile de valori E24, E12, E6 în funcţie de precizia execuţiei 5 %; 10%; 20 %.

Toleranţa [%] reprezintă abaterea maximă permisă a capacităţii reale faţă de valoarea nominală, exprimată în procente.

Domeniul de temperaturi nominale Tmin...Tmax [oC], este gama temperaturilor mediului ambiant în care capacitorul poate funcţiona normal.

Coeficientul de temperatură a capacităţii [ T ], este raportul dintre variaţia valorii capacităţii şi variaţia temperaturii. Variaţia capacităţii este determinată în principal de modificarea proprietăţilor electrice ale dieelectricului funcţie de temperatură. El poate fi pozitiv când odată cu creşterea temperaturii valoarea capacităţii se măreşte sau negativ – când odată cu creşterea temperaturii capacitatea scade.

Tensiunea nominală Un măsurată în [V], este tensiunea continuă, care poate fi aplicată permanent terminalelor capacitorului la o temperatură dată (de regulă, +40oC). Dacă în circuitul unde se află conectat capacitorul există şi componente de tensiune alternativă (sau de impulsuri) este necesar ca suma dintre tensiune continuă şi valoarea de vârf să fie sub Un.

Rezistenţa de izolaţie [Riz] caracterizează proprietatea de izolaţie a materialului dielectric dintre armături. La aplicarea unei tensiuni continue, de valoare precizată, terminalelor capacitorului, după ce acesta se încarcă, prin el va circula un anumit curent.

Raportul dintre tensiunea aplicată şi curentul care trece prin capacitor (după ce acesta se încarcă) la o temperatură prescrisă (de obicei +20oC) defineşte rezistenţa de izolaţie, Riz şi se măsoară în ohmi. Curentul ce trece prin capacitor când la terminale se aplică o tensiune continuă se numeşte curent de fugă Ip. El

depinde de materialul dielectricului şi cu cât este mai mic cu atât calitatea dielectricului este mai bună.

Tipuri de capacitoareClasificarea capacitoarelor se poate face după mai multe criterii. Clasificarea

după proprietăţile dielectricului utilizat este cea mai uzuală, astfel:1 – cu hârtie uleiată; – cu hârtie metalizată – cu dielectric mixt hârtie şi folie polipropilenă

2 – bobinate cu film plastic;- cu polistiren (stiroflex) metalizat;- polietilentereftalat (mylar) metalizat;- policarbonat metalizat;- polipropilenă metalizată;- teflon

3 – ceramice: tip I; tip II; multistrat4 – electrolitice: - cu aluminiu;

- cu tantal5 – cu mică6 – cu lac metalizat7 – cu sticlă8 – cu aer9 – cu porţelan de RF

marcarea condensatoarelor se face în clar sau cu benzi colorate (cu codul culorilor)

Norme de protectia muncii 

1. Fiecare om al muncii este obligat ca, inainte de folosirea mijloacelor individuale de protectie, sa verifice lipsa defectelor exterioare, curatenia lor, marcarea tensiunii la care este permisa utilizarea precum si daca nu s-a depasit termenul de mentinere a caracteristicilor electrice.

2. Art.3825: Amestecul acizilor se face turnand pe cel mai concentrat in cel mai diluat-

3. Art.3539: La exploatarea bailor cu continut acid se va evita contactul solutiilor cu pielea

4. Art.3676: Comenzile de pornire si oprire a lucrarilor se vor face de catre seful de lucrare, si tot el va conduce probele.

5. Art.3689: Cablurile mobile de legatura se vor controla inainte de punerea sub tensiune

6. Art.3699: Este interzisa modificarea montajelor electrice aflate sub tensiune.

7. Art.3720: Se interzice atingerea legaturilor neizolate chiar daca acestea sunt alimentate la tensiuni joase.

In toate atelierele si locurile de munca in care se foloseste energia electrica se asigura protectia impotriva electrocutarii.

Prin electrocutare se intelege trecerea unui curent electric prin corpul omenesc. Tensiunea la care este supus omul la atingerea unui obiect sub tensiune este numita tensiune de atingere.

Gravitatea electrocutarii depinde de o serie de factori:

1. Rezistenta electrica a corpului omenesc. Rezistenta medie a corpului (pielea este singurul organ izolator) este de 1000 si poate avea valori mai mari pentru o piele uscate sau valori mult mai mici (200) pentru o piele uda sau ranita

2. Frecventa curentului electric. Curentul alternativ cu frecvente intre 10-100Hz este cel mai periculos. La frecvente de circa 500.000Hz excitatiile nu sunt periculoase chiar pentru intensitati mai mari ale curentului electric.

3. Durata de actiune a curentului electric. Daca durata de actiune a curentului electric este mai mica de 0,01 efectul nu este periculos;

4. Calea de trecere a curentului prin corp. Cele mai periculoase situatii sunt cele in care curentul electric trece printr-un circuit in care intra si inima sau locuri de mare sensibilitate nervoasa (ceafa, tampla etc.)

25

5. Valorile curentilor care produc electrocutarea. Acestea se pot calcula simplu cu legea lui Ohm: unde R este suma rezistentelor din circuit. -valoarea limita

a curentilor nepericulosi sunt 10mA curent alternativ si 50mA curent continuu.

Efectele trecerii curentului electric prin corpul omenesc se pot grupa in:

Electrosocuri si electrotraumatisme. Cand valoarea intensitatii curentului electric este mai mica de 1mA, nu se simte efectul socului electric. La valori mai mari de 10mA curent alternativ se produc comotii nervoase in membre; contractiile muschilor fac ca desprinderea omului de obiectul aflat sub tensiune sa se faca greu. Peste valoarea de 10mA se produce fibrilatia inimii si oprirea respiratiei. Electrotraumatismele se datoreaza efectului termic al curentului electric si pot provoca orbirea, metalizarea pielii, arsuri.

Cositorirea si lipirea se fac in locuri special amenajate si prevazute cu sisteme de ventilatie corespunzatoare.

Art.3760: Baile de cositor pot fi izolate termic astfel incat temperatura elementelor exterioare sa nu depaseasca 35 grade Celsius

Art.3761: Se interzice introducerea in baia de cositor a unor piese umede; este interzisa introducerea in bai fara sa fi fost in prealabil sters si uscat.

Art.3762: Locurile de munca la care se executa operatii de lipire vor fi prevazute cu un sistem de ventilatie locala pentru absorbirea nocivitatilor din zona ciocanului de lipit.

Art.3764: Toate sculele electrice portabile folosite la lipire vor fi alimentate la o tensiune de sub 24V, iar in locurile periculoase din punct de vedere al electrocutarii alimentarea se va face la 12V.

Este interzisa modificarea montajelor electrice sub tensiune

Aparatele electrice si dispozitivele auxiliare sa fie alimentate la o tensiune corespunzatoare si sa aiba prize cu impamantare.