555AstableMultivibtr -- Overview OBJECTIFS Après cet exercice de travaux pratiques, l'étudiant pourra : • Concevoir et construire une bascule astable en utilisant la puce d'horloge 555 • Utiliser le déclencheur de l'oscilloscope numérique pour capturer et afficher le signal • Mesurer les informations de temps (période, fréquence, T_on, T_off et rapport cyclique) du signal • Vérifier le paramètre de conception par rapport aux valeurs réelles en utilisant les mesures de l'oscilloscope MATÉRIEL Pour réaliser cette expérience, vous avez besoin de : • TBS1KB - Oscilloscope numérique Tektronix • Puce d'horloge 555, résistance et condensateur (pour la bascule astable) • Sonde de tension (fournie avec l'oscilloscope) / câbles BNC • Platine d'essai et fils de connexion THÉORIE Principaux concepts : • Période = temps d'un cycle • Fréquence = 1/période • La modulation de la largeur d'impulsion (PWM) est une technique couramment utilisée pour contrôler l'alimentation de circuits analogiques (ou d'un appareil électrique) en faisant varier la largeur des impulsions pour obtenir des temps donnés d'activation/désactivation (ON et OFF). • T_on = période pendant laquelle les appareils de commutation basculent en état passant et y restent. • T_off = période pendant laquelle l'appareils de commutation passent de l'état passant à l'état coupé (OFF) et y restent. • Plus le commutateur est actif par rapport aux périodes de coupure, plus la charge est alimentée électriquement. • Le RAPPORT CYCLIQUE est le rapport entre le temps passant (ON) et le temps du cycle (temps ON + temps OFF). Si le RAPPORT CYCLIQUE est égal à 50 %, les durées ON et OFF sont identiques. • Il est possible de créer un signal PWM en utilisant le circuit d'horloge 555 appelé bascule astable. Les valeurs R et C peuvent faire varier la fréquence et le rapport cyclique. 555AstableMultivibtr -- Procedures Step 1 PRÉPARATION DE L'APPAREIL EN TEST / CIRCUIT • Procédez comme suit pour construire le circuit : Vcc = 7.5V, RA = 15K, RB= 15K, C = 10nF • Alimentez le circuit d'horloge en courant continu (CC) Step 2 PRÉPARATION DE L'EXPÉRIENCE • Allumez l'oscilloscope • Connectez la sonde de la Voie 1 de l'oscilloscope à la broche # 3 de la puce 555 • Connectez la sonde de la Voie 2 pour mesurer la tension du condensateur (broche # 2 ou 6 de la puce 555) • Faites l'acquisition sur l'oscilloscope des signaux provenant du circuit Step 3 • Activez la fonction Autoset sur l'oscilloscope pour capturer et afficher efficacement le signal • Si la fonction de réglage automatique AUTOSET n'est pas activée, réglez manuellement l'échelle horizontale et verticale et la condition de déclenchement pour afficher 3-4 cycles de signal sans écrêtage. Step 4 AJOUT DE MESURES • Appuyez sur le bouton MEASURE (Mesure) sur la face avant de l'oscilloscope pour atteindre le menu des mesures • Appuyez sur CH1 (Voie 1 - voie à mesurer) et sélectionnez PERIOD (Période), FREQUENCY (Fréquence) et POS DUTY (Rapport cyc.) en utilisant le bouton d'usage général • Parcourez la liste des mesures en tournant le bouton MPK et appuyez sur ce bouton pour sélectionner une mesure Step 5 • Enregistrez les valeurs mesurées et le signal/la copie d'écran Step 6 • Comparez les paramètres de mesure aux paramètres nominaux (calculés d'après les composants du circuit) Step 7 POUVEZ-VOUS RÉPONDRE ? • Lorsque le condensateur se charge, comment est la sortie : haute ou basse ? • Quelles sont les valeurs des tensions entre lesquelles le condensateur se charge/décharge ? • Puis-je créer un signal carré parfait en sortie d'une bascule astable 555 ?