POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie

LABORATORIUM ELEKTRONIKI

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR .....

( Temat ćwiczenia )

..........................................................................................

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadami działania podstawowych przerzutników astabilnych i monostabilnych.

Przebieg ćwiczenia:

Pierwsza część ćwiczenia polegała na tym, iż programie TINA na podstawie wczytanego schematu przerzutnika astabilnego badaliśmy jak zmienia się długość trwania stanu wysokiego, niskiego oraz okresu przebiegu, w zależności od zmian trzech parametrów ( R1, R1, C). Wyniki naszych pomiarów zostały przedstawione w tabeli poniżej:

Parametry elementów			Pomierzone czasy stanów			Teoretyczne czasy stanów
R1 kΩ	R2 kΩ	C µF	Wysoki [ms]	Niski [ms]	Okres [ms]	Wysoki [ms]	Niski [ms]	Okres [ms]
1	1	1	1,375	0,75	2,125	1,386	0,693	2,079
2	1	1	2,0625	0,75	2,8125	2,079	0,693	2,772
3	1	1	2,75	0,75	3,5	2,772	0,693	3,465
4	1	1	3,45	0,7	4,15	3,465	0,693	4,158
1	2	1	2,06	1,44	3,5	2,079	1,386	3,465
1	3	1	2,75	2,1	4,85	2,772	2,079	4,851
1	4	1	3,45	2,85	6,3	3,465	2,772	6,237
1	1	2	2,75	1,45	4,2	2,772	1,386	4,158
1	1	3	4	2,1	6,1	4,158	2,079	6,237
1	1	4	5,5	2,75	8,25	5,544	2,772	8,316

Teoretyczne czasy trwania stanów zostały policzone na podstawie wzorów:

• czas trwania stanu wysokiego

t_w = 0,693 • (R₁ + R₂) • C

• czas trwania stanu niskiego

t_n = 0,693 • R₂ • C

Wnioski:

Pomierzone przez nas czasy trwania stanu wysokiego, niskiego oraz okresu różnią się nieznacznie od czasów teoretycznych wyznaczonych na podstawie wzorów. Może to być związane z tym, iż dla różnych wartości R oraz C zmieniały się również czasy narastania i opadania zboczy impulsów. Dodatkowo ta różnica mogła wynikać z niewielkich błędów odczytu poszczególnych czasów.

Na podstawie wyników naszych pomiarów można zauważyć, iż zmieniając wartość rezystancji R1 zmienia się jedynie czas trwania stanu wysokiego (a co za tym idzie również okresu). Wzrost wartości tej rezystancji powoduje wzrost czasu trwania stanu wysokiego. Natomiast zmiana wartości R1 nie wpływa na długość trwania stanu niskiego, który pozostaje taki sam.

Zmian wartości R2 oraz C ma taki sam wpływ na długości trwania poszczególnych stanów - wzrost tych wartości powoduje wzrost czasu trwania zarówno stanu niskiego jak i wysokiego. Widzimy jednak że dla stanu wysokiego wzrost pojemności powoduje większy wzrost jego czasu trwania niż wzrost oporności R2. Dla stanu niskiego obserwujemy iż zmian pojemności powoduje takie same zmiany w czasie trwania tego stanu, co zmiana oporności R2.

Dodatkowo, na podstawie wzorów służących obliczeniu teoretycznych czasów trwania stanu wysokiego oraz niskiego, można wysnuć wniosek, iż czas trwania stanu wysokiego t_w zależy od pojemności C oraz sumy rezystancji R₁ i R_2, natomiast czas trwania stanu niskiego t_n zależy jedynie od wartości rezystancji R₂ oraz pojemności C.

Druga część ćwiczenia polegała na zbadaniu tego, jak zmienia się długość trwania stanu wysokiego przerzutnika monostabilnego (zbudowanego w programie TINA) w zależności od zmiany parametrów R1 oraz C.

Parametry elementów		Pomierzony czas stanu	Teoretyczny czas stanu
R1 kΩ	C µF	Wysoki [ms]	Wysoki [ms]
10	0,1	1,1	1,1
20	0,1	2,2	2,2
30	0,1	3,3	3,3
40	0,1	4,4	4,4
10	0,2	2,2	2,2
10	0,3	3,3	3,3
10	0,4	4,4	4,4

czas trwania stanu wysokiego został policzony na podstawie wzoru:

t_w = 1,1 • R₁ • C

Wnioski

Dla przerzutnika monostabilnego, obserwujemy, iż czasy pomierzone pokrywają się w 100% z wartościami teoretycznymi obliczonymi na podstawie wzoru.

Czas trwania stanu wysokiego t_w równy jest czasowi ładowania kondensatora C i zależy od jego pojemności oraz rezystancji R1. Zatem wzrost którejś z tych wartości powoduje wzrost czasu trwania stanu wysokiego. Trzeba również zaznaczyć że niezależnie czy zwiększymy rezystancję czy pojemność (np. dwukrotnie), spowoduje to wydłużenie czasu trwania stanu wysokiego w takim samym stopniu.

Zasilacz 555

555 to układ scalony, pozwalający na realizację wielu funkcji, np. układu czasowego (timera) czy multiwibratora (generatora przebiegów prostokątnych).

Posiada on trzy tryby działania:

• Monostabilny: w tym trybie, 555 funkcjonuje jako wyzwalany generator pojedynczego impulsu. Zastosowania tego trybu to np. układy czasowe, wykrywacze brakującego impulsu, likwidacja odbić styków przełączników, przełączniki dotykowe, dzielniki częstotliwości, układy do pomiaru pojemności, wytwarzanie przebiegów o zadanej szerokości impulsów (przy pobudzaniu z układu astabilnego) itp.

• Astabilny: 555 może działać jako generator impulsów lub przebiegów prostokątnych. Tryb ten jest używany we wszelkiego rodzaju migaczach (z diodami LED lub żarówkami), generowania przebiegów akustycznych itp.

• Bistabilny: 555 działa jako przerzutnik dwustanowy (flip-flop). W tym trybie pracy końcówka DIS nie jest wykorzystywana i nie używa się kondensatora. Stosowany jest, np. do likwidacji skutków odbić styków w przełącznikach, czy jako elementy pamięciowe.

AUTOR SPRAWOZDANIA ……………………… ………………… SKŁAD ZESPOŁU ................................................ ................................................

GRUPA SRL

SEMESTR VI

Data wykonania ćwiczenia ..........................................................

Data oddania sprawozdania ..........................................................

---