Step 2 - Tektronix

Tektronix Courseware
Academic Labs
Sample Labs from Popular Electrical and Electronics
Engineering Curriculum
March 3, 2014
HalfWaveRectifier -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire un circuito raddrizzatore a semionda
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Stabilire la relazione tra la media e i valori RMS di una sinusoide e
il segnale raddrizzato della semionda
• Verificare visivamente il raddrizzamento della semionda
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• Diodo a giunzione PN (1N4007 o equivalente), resistore e
condensatore
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
• Generatore di segnali (per fornire l'ingresso CA al circuito
raddrizzatore)
TEORIA
Concetti chiave:
• Un diodo conduce solo in una direzione (quando è polarizzato in
avanti). Questa proprietà è alla base del circuito raddrizzatore. Un
circuito raddrizzatore viene usato per convertire un segnale CA in
CC.
• PIV – Massima tensione inversa presente su un diodo polarizzato
inversamente. La tensione inversa non deve superare il valore
nominale PIV del diodo,altrimenti il componente verrebbe
danneggiato.
• Un circuito raddrizzatore a semionda converte mezzo ciclo
dell'ingresso CA in CC.
• Il valore RMS dell'onda sinusoidale è = 0,707 x Vpeak
• Il valore RMS del segnale in uscita della semionda raddrizzata è =
0.5 x Vpeak
HalfWaveRectifier -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DELLA SORGENTE
• Costruire il circuito come indicato sotto: Selezionare R = 10k ohm,
D = 1N4007 o diodo equivalente
• Attivare il segnale AFG per fornire l'ingresso al circuito Diode
• Impostare l'onda sinusoidale a 5V picco-picco sul generatore di
segnale / AFG
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio all'ingresso del
raddrizzatore
• Collegare la sonda del Canale 2 all'uscita del raddrizzatore
(attraverso il resistore R)
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale in modo efficace
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli.
Step 4
MISURE AGGIUNTIVE
• Accedere al menu delle misure premendo il pulsante MEASURE
sul pannello anteriore dell'oscilloscopio
• Premere CH1 e selezionare la misura MAXIMUM (massimo) e RMS
utilizzando il pulsante della manopola multifunzione (MPK)
• Aggiungere misure simili per CH2
• È possibile scorrere l'elenco delle misure ruotando la manopola
MPK e selezionando una misura
premendola
Step 5
• Registrare i valori della misura e la forma d'onda / videata
• Verificare i parametri della misura rispetto ai valori di progetto
(calcolati in base ai componenti del circuito)
Step 6
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Il diodo conduce non appena inizia il semi ciclo positivo
dell'ingresso?
• Il valore RMS dell'uscita del raddrizzatore a semionda corrisponde
al calcolo teorico?
• Qual è il valore medio dell'uscita raddrizzata dalla semionda?
RCLowPassFilter -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire un filtro passa basso di 1° livello utilizzando
ReC
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Misurare le informazioni di ampiezza (valore da picco a picco) del
segnale di ingresso e uscita
• Verificare il funzionamento del filtro passa basso RC e stimare la
frequenza di taglio
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• Resistore e condensatore
• Generatore di segnali (AFG3K o 2K)
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
TEORIA
Concetti chiave:
• Un filtro è un circuito che lascia passare alcune frequenze e ne
blocca altre.
• L'intervallo di frequenza in ingresso che viene passato senza
attenuazioni è noto come banda passante.
• L'intervallo di frequenza del segnale in ingresso che viene bloccato
o fortemente attenuato è noto come banda bloccata.
• La transizione dalla banda bloccata alla banda passante o
viceversa è nota come frequenza di taglio. Si tratta della frequenza
alla quale la potenza in uscita è 3 dB inferiore (o l'ampiezza è il 70,7
% di) rispetto alla potenza (o ampiezza) in banda passante.
• Un filtro passa basso lascia passare le frequenze inferiori alla
frequenza di taglio e blocca le frequenze superiori a questo valore.
• La frequenza di taglio per il filtro passa basso RC è data da:
RCLowPassFilter -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DEL CIRCUITO
• Costruire il circuito come indicato sotto: Selezionare R = 10K, C =
1nF
• Collegare l'uscita del generatore di segnali a V_in (ingresso) del
circuito
• Selezionare onda sinusoidale di 2Vpp, frequenza = 100 Hz
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio a V_in
• Collegare la sonda del Canale 2 permisurare la tensione di uscita V_out
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale in modo efficace
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli.
Step 4
MISURE AGGIUNTIVE
• Accedere al menu delle misure premendo il pulsante MEASURE
sul pannello anteriore dell'oscilloscopio
• Premere CH1 (canale da misurare) e selezionare la misura PEAKPEAK (da picco a picco) e FREQUENCY (frequenza) utilizzando il
pulsante della manopola multifunzione (MPK)
• Selezionare lamisura PEAK-PEAK (da picco a picco) anche per
CH2
Step 5
• Alla frequenza del segnaledi ingresso di 100 Hz, registrare
l'ampiezza da picco a picco di ingresso e uscita.
Step 6
• Mantenendo costante l'ampiezza (2 Vpp), impostare la frequenza
in ingresso (frequenza del segnale AFG) a 200 Hz. Registrare
l'ampiezza da picco a picco di ingresso e uscita.
• Continuare ad aumentare la frequenza di ingresso (frequenza
segnale AFG) in incrementi di 100 Hz (fino a 10 kHz),registrando
l'ampiezza da picco a picco dell'uscita.
Step 7
• Calcolare guadagno = 20 x log (V_out / V_in). Tracciare il grafico
del guadagno rispettoalla frequenza.
• Stimare la frequenza di taglio del circuito trovando un punto nel
quale il guadagno sia -3dB.
Step 8
• Confrontare il valore della frequenza di taglio calcolato dal valore
RC con quello effettivamente misurato
Step 9
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Quando il valore del condensatore aumenta, qual è l'effetto sulla
frequenza di taglio del filtro?
RCHighPassFilter -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire un filtro passa alto di 1° livello utilizzando R
eC
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Misurare le informazioni di ampiezza (valore da picco a picco) del
segnale di ingresso e uscita
• Verificare il funzionamento del filtro passa alto RC e stimare la
frequenza di taglio
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• Resistore e condensatore
• Generatore di segnali (AFG3K o 2K)
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
TEORIA
Concetti chiave:
• Un filtro è un circuito che lascia passare alcune frequenze e ne
blocca altre.
• L'intervallo di frequenza in ingresso che viene passato senza
attenuazioni è noto come banda passante.
• L'intervallo di frequenza del segnale in ingresso che viene bloccato
o fortemente attenuato è noto come banda bloccata.
• La transizione dalla banda bloccata alla banda passante o
viceversa è nota come frequenza di taglio. Si tratta della frequenza
alla quale la potenza in uscita è 3 dB inferiore (o l'ampiezza è il 70,7
% di) rispetto alla potenza (o ampiezza) in banda passante.
• Un filtro passa alto lascia passare le frequenze maggiori della
frequenza di taglio e blocca le frequenze inferiori a questo valore.
• La frequenza di taglio per il filtro passa alto RC è data da:
RCHighPassFilter -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DEL CIRCUITO
• Costruire il circuito come indicato sotto: Selezionare R = 10K, C =
1nF
• Collegare l'uscita del generatore di segnali a V_in (ingresso) del
circuito
• Selezionare onda sinusoidale di 2Vpp, frequenza = 100 Hz
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio a V_in
• Collegare la sonda del Canale 2 per misurare la tensione di uscita
- V_out
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale in modo efficace
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli.
Step 4
MISURE AGGIUNTIVE
• Accedere al menu delle misure premendo il pulsante MEASURE
sul pannello anteriore dell'oscilloscopio
• Premere CH1 (canale da misurare) e selezionare la misura PEAKPEAK (da picco a picco) e FREQUENCY (frequenza) utilizzando il
pulsante della manopola multifunzione (MPK)
• Selezionare la misura PEAK-PEAK (da picco a picco) anche per
CH2
Step 5
• Alla frequenza del segnale di ingresso di 100 Hz, registrare
l'ampiezza da picco a picco di ingresso e uscita.
Step 6
• Mantenendo costante l'ampiezza (2 Vpp), impostare la frequenza
in ingresso (frequenza del segnale AFG) a 200 Hz. Registrare
l'ampiezza da picco a picco di ingresso e uscita.
• Continuare ad aumentare la frequenza di ingresso (frequenza
segnale AFG) in incrementi di 100 Hz (fino a 10 kHz),registrando
l'ampiezza da picco a picco dell'uscita.
Step 7
• Calcolare guadagno = 20 x log (V_out / V_in). Tracciare il grafico
del guadagno rispetto alla frequenza.
• Stimare la frequenza di taglio del circuito trovando un punto nel
quale il guadagno sia -3dB.
Step 8
• Confrontare il valore della frequenza di taglio calcolato dal valore
RC con quello effettivamente misurato
Step 9
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Quando il valore del resistore diminuisce, qual è l'effetto sulla
frequenza di taglio del filtro?
OpampIntegrator -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire il circuito Integratore Opamp
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Stabilire la relazione tra segnale di ingresso e uscita
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• Opamp, resistore e condensatore
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
• Generatore di segnali (per fornire l'ingresso CA al circuito)
TEORIA
Concetti chiave:
• Un opamp è un amplificatore differenziale ad alto guadagno con
un'impedenza di ingresso molto alta.
• Il circuito integratore OPAMP produce un'uscita proporzionale
all'integrale del suo ingresso.
• Se si applica un'onda quadra all'ingresso del circuito Integratore,
l'uscita sarà un'onda triangolare
OpampIntegrator -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DEL CIRCUITO
• Costruire il circuito come indicato sotto:
• Attivare il segnale AFG per fornire l'ingresso al circuito Diode
• Impostare l'onda quadra a 2V picco-picco, 1kHz sul generatore di
segnale / AFG
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio a Vin
• Collegare la sonda del Canale 2 a Vout
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale in modo efficace
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli.
Step 4
MISURE AGGIUNTIVE
• Accedere al menu delle misure premendo il pulsante MEASURE
sul pannello anteriore dell'oscilloscopio
• Premere CH1 e selezionare la misura MAXIMUM (massimo) e
MINIMUM (minimo) utilizzando il pulsante della manopola
multifunzione (MPK)
• Aggiungere misure simili per CH2
• È possibile scorrere l'elenco delle misure ruotando la manopola
MPK e selezionando una misura premendola
Step 5
• Registrare i valori della misura e la forma d'onda / videata
• Verificare i parametri della misura rispetto ai valori di progetto
(calcolati in base ai componenti del circuito)
Step 6
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Quale sarà l'uscita del circuito integratore se in ingresso c'è
un'onda sinusoidale?
OpampDifferentiator -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire il circuito differenziatore Opamp
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Stabilire la relazione tra segnale di ingresso e uscita
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• Opamp, resistore e condensatore
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
• Generatore di segnali (per fornire l'ingresso CA al circuito)
TEORIA
Concetti chiave:
• Un opamp è un amplificatore differenziale ad alto guadagno con
un'impedenza di ingresso molto alta.
• Il circuito differenziatore OPAMP produce un'uscita proporzionale
all'integrale del suo ingresso.
• Un circuito differenziatore genererà delle serie di creste +ve e -ve
per l'ingresso a onda quadra. Mentre l'onda triangolare in ingresso
diventerà onda quadra in uscita.
OpampDifferentiator -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DEL CIRCUITO
• Costruire il circuito come indicato sotto:
• Attivare il segnale AFG per fornire l'ingresso al circuito Diode
• Impostare l'onda quadra a 2V picco-picco, 1kHz sul generatore di
segnale / AFG
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio a Vin
• Collegare la sonda del Canale 2 a Vout
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale in modo efficace
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli.
Step 4
MISURE AGGIUNTIVE
• Accedere al menu delle misure premendo il pulsante MEASURE
sul pannello anteriore dell'oscilloscopio
• Premere CH1 e selezionare la misura MAXIMUM (massimo) e
MINIMUM (minimo) utilizzando il pulsante della manopola
multifunzione (MPK)
• Aggiungere misure simili per CH2
• È possibile scorrere l'elenco delle misure ruotando la manopola
MPK e selezionando una misura premendola
Step 5
• Registrare i valori della misura e la forma d'onda / videata
• Verificare i parametri della misura rispetto ai valori di progetto
(calcolati in base ai componenti del circuito)
Step 6
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Quale sarà l'uscita del circuito integratore se in ingresso c'è
un'onda sinusoidale?
OpampSchmittTrigger -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire il circuito Trigger di Schmitt Opamp
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Stabilire una relazione tra il segnale di ingresso e uscita e
osservare l'effetto isteresi
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• Opamp e resistori
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
• Generatore di segnali (per fornire l'ingresso CA al circuito)
TEORIA
Concetti chiave:
• Un opamp è un amplificatore differenziale ad alto guadagno con
un'impedenza di ingresso molto alta.
• OPAMP in modalità open loop viene utilizzato per confrontare due
segnali e generare 2 livelli di uscita: +Vcc o -Vcc (tensioni di
saturazione).
• I comparatori hanno una risposta molto più rapida degli Opamp
tipici
• Il trigger di Schmitt è un comparatore con feedback positivo. Il
feedback positivo introduce l'effetto isteresi e riduce le fluttuazioni
dell'uscita che potrebbero derivare dall'ingresso con disturbi.
• L'effetto isteresi (caratteristiche di ingresso e uscita)
• Variazione dell'uscita rispetto all'ingresso
OpampSchmittTrigger -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DEL CIRCUITO
• Costruire il circuito come indicato sotto: Scegliere R1 = 100k, R2 =
10K, Tensione di alimentazione ( +10V ~ 0V ~ -10V)
• Attivare il segnale AFG per fornire l'ingresso al trigger di Schmitt
• Impostare l'onda sinusoidale a 4V picco-picco, 1kHz sul generatore
di segnale / AFG
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio a Vin
• Collegare la sonda del Canale 2 a Vout
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale in modo efficace
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli.
Step 4
• Regolare la scala orizzontale in modo da poter vedere 2-3 cicli di
sinusoide in ingresso.
• Premere SINGLE per congelare l'acquisizione - Si vedrà che
l'uscita è un'onda quadra che passa da +VCC a -VCC (tensioni di
saturazione)
Step 5
• Attivare i cursori TIME (tempo) e associarli a CH1. Allineare il
cursore 1 alla transizione positiva e il cursore 2 alla transizione
negativa dell'uscita.
Step 6
• La lettura di tensione del Cursore 1 e del Cursore 2 sono
rispettivamente LTP e UTP.
Step 7
• Impostare nuovamente l'oscilloscopio in modalità funzionamento
libera
• Accedere a Utility > Display > FormatYT > impostare XY. Quello
che si vede è la risposta in ingresso e in uscita del circuito.
Confrontarlo con quanto previsto.
Step 8
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Quale sarà l'effetto sull'uscita se l'ingresso (generatore di segnali)
viene applicato all'ingresso +ve del comparatore e la risposta fornita
all'ingresso -ve tramite resistori?
555AstableMultivibtr -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire un circuito di multivibratore astabile
utilizzando il chip timer 555
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Misurare dati di temporizzazione (periodo, frequenza, T_on, T_off e
Duty Cycle) del segnale
• Verificare il parametro designato rispetto ai valori effettivi
utilizzando la misura con l'oscilloscopio
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• IC timer 555, resistore e condensatore (per il circuito del
multivibratore
astabile)
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
TEORIA
Concetti chiave:
• Periodo = tempo impiegato da un ciclo
• Frequenza = 1/periodo
• La modulazione di ampiezza d'impulso (PWM) è una tecnica
comunemente usata per controllare l'alimentazione dei circuiti
analogici (o dispositivi elettrici) variando l'ampiezza dell'impulso per
ottenere tempi specifici ON e OFF.
• T_on = periodo durante il quale il dispositivo di commutazione si
porta in stato di conduzione e vi rimane.
• T_off = periodo durante il quale il dispositivo di commutazione
passa dallo stato di conduzione allo stato OFF e vi rimane
• Quanto più lungo è il periodo ON rispetto ai periodi OFF, maggiore
sarà l'alimentazione fornita al carico.
• Il DUTY CYCLE è il rapporto tra il tempo ON e il tempo di ciclo
(tempo ON + tempo OFF). Se il DUTY CYCLE è del 50% i tempi ON
e OFF saranno uguali.
• Un segnale PWM può essere generato utilizzando il circuito timer
555, denominato Multivibratore astabile. Frequenza e duty cycle
possono essere variati tramite i valori R e C.
555AstableMultivibtr -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DEL CIRCUITO
• Costruire il circuito come indicato sotto: Selezionare Vcc = 7,5V,
RA = 15K, RB= 15K, C = 10nF
• Attivare l'alimentazione CC al circuito Timer
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio al piedino n.3
del chip timer
• Collegare la sonda del Canale 2 per misurare la tensione del
condensatore (piedino n.2 o 6 del chip timer)
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale in modo efficace
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli.
Step 4
MISURE AGGIUNTIVE
• Accedere al menu delle misure premendo il pulsante MEASURE
sul pannello anteriore dell'oscilloscopio
• Premere CH1 (canale da misurare) e selezionare le misure
PERIOD, FREQUENCY e POS DUTY (Periodo, frequenza e Duty)
utilizzando il pulsante della manopola multifunzione (MPK)
• È possibile scorrere l'elenco delle misure ruotando la manopola
MPK e selezionando una misura premendola
Step 5
• Registrare i valori della misura e la forma d'onda / videata
Step 6
• Verificare i parametri della misura rispetto ai valori di progetto
(calcolati in base ai componenti del circuito)
Step 7
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Quando il condensatore si sta caricando, qual'è l'uscita: Alto o
Basso?
• Quali sono i livelli di tensione, entro i quali il condensatore si
carica/scarica?
• Posso creare un'uscita di onda quadra perfetta da un circuito di
multivibratore astabile con il timer 555?
555MonostableMVbrtr -- Overview
OBIETTIVI
Dopo l'esecuzione di questo esercizio di laboratorio, l'allievo sarà in
grado di:
• Progettare e costruire un circuito di multivibratore monostabile
utilizzando il chip timer 555
• Utilizzare il trigger dell'oscilloscopio digitale per catturare e
visualizzare il segnale
• Misurare le informazioni di temporizzazione (larghezza impulso /
T_on) dell'uscita monostabile quando è attivata
• Verificare il parametro designato rispetto ai valori effettivi
utilizzando la misura con l'oscilloscopio
ATTREZZATURA
Per svolgere questo esperimento servono:
• TBS1KB - Oscilloscopio digitale Tektronix
• CI timer 555, resistore, condensatore e un interruttore (SPST)
• Sonda di tensione (in dotazione con l'oscilloscopio) / cavi BNC
• Scheda per cablaggi (breadboard) e cavi di collegamento
TEORIA
Concetti chiave:
• T_on = periodo durante il quale il dispositivo di commutazione si
porta in stato di conduzione e vi rimane.
• Il circuito multivibratore monostabile fornisce un impulso in uscita
quando è attivato. La durata dell'impulso dipende dal valore R e C
ed è data da: T_on = 1,1 x R x C
• Circuito multivibratore monostabile con timer 555
555MonostableMVbrtr -- Procedures
Step 1
DUT / PREDISPOSIZIONE DEL CIRCUITO
• Costruire il circuito come indicato sotto: Selezionare Vcc = 7,5V, R
= 10K, R2= 10K, C = 100nF
• Attivare l'alimentazione CC al circuito Timer
Step 2
PREDISPOSIZIONE DELL'ESPERIMENTO
• Accendere l'oscilloscopio
• Collegare la sonda del Canale 1 dell'oscilloscopio al piedino n.2
del chip timer
• Collegare la sonda del Canale 2 dell'oscilloscopio per misurare la
tensione di uscita (piedino n.3 del chip timer)
• Acquisire i segnali dal circuito sull'oscilloscopio
Step 3
• Impostare Autoset sull'oscilloscopio per catturare e visualizzare il
segnale - CH1 dovrebbe essere tensione CC.
• Se la funzione AUTOSET non è attivata, impostare manualmente
la scala orizzontale e verticale, e la condizione di trigger per
visualizzare 3-4 cicli di forma d'onda senza tagli. Assicurarsi che la
scala orizzontale sia circa 200-500 µs/div
Step 4
MISURE AGGIUNTIVE
• Accedere al menu delle misure premendo il pulsante MEASURE
sul pannello anteriore dell'oscilloscopio
• Premere CH2 (canale da misurare) e selezionare la misura POS
WIDTH (larghezza pos.) utilizzando il pulsante della manopola
multifunzione (MPK)
• È possibile scorrere l'elenco delle misure ruotando la manopola
MPK e selezionando una misura premendola
Step 5
• Predisporre il trigger su CH1, rampa decrescente.
• Premere il pulsante SINGLE dell'oscilloscopio – ora l'oscilloscopio
sarà pronto per acquisire il segnale quando si riscontra una rampa
negativa su CH1
Step 6
• Registrare i valori della misura e la forma d'onda / videata
Step 7
• Verificare i parametri della misura rispetto ai valori di progetto
(calcolati in base ai componenti del circuito)
Step 8
SAI RISPONDERE A QUESTO?
• Quando il piedino 2 viene attivato con un impulso negativo, cosa
succede alla tensione sul condensatore?
• Quale sarà l'uscita del multivibratore monostabile se si forniscono
due impulsi di trigger consecutivi (con un tempo di separazione
inferiore a T_on)?