Tektronix Courseware. Academic Labs. Sample Labs from Popular Electrical and Electronics Engineering Curriculum

Transcript

1 Tektronix Courseware Academic Labs Sample Labs from Popular Electrical and Electronics Engineering Curriculum March 3, 2014

2 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.

3 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

4 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?

5 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 R e C 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:

6 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

7 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 PEAK- PEAK (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

8 SAI RISPONDERE A QUESTO? Quando il valore del condensatore aumenta, qual è l'effetto sulla frequenza di taglio del filtro?

9 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 e C 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:

10 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

11 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 PEAK- PEAK (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

12 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?

13 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

14 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

15 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?

16 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.

17 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

18 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?

19 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.

20 L'effetto isteresi (caratteristiche di ingresso e uscita) Variazione dell'uscita rispetto all'ingresso

21 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.

22 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?

23 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.

24 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)

25 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?

26 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

27 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

28 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 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

29 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)?