In questa pagina esamineremo una porta logica considerandola come un generatore reale di tensione, cioè un generatore la cui tensione di uscita diminuisce all'aumento della corrente (nota 3). Verificheremo anche la massima potenza che può erogare una porta logica, cercando di comprendere perché, per esempio, un inverter può accendere un LED, ma non far ruotare un motore elettrico.
Per verificare il funzionamento utilizzeremo sia la strumentazione di laboratorio, sia il simulatore SIMetrix/SIMPLIS Elements.
Realizzare il seguente, semplicissimo, circuito. Invece di un inverter può essere utilizzata una qualunque porta logica, purché l'uscita sia alta.
Il circuito (e le relative misure) possono essere realizzato sia utilizzando una breadbord che un programma di simulazione.
Dopo aver raccolto una decina di misure, compilare la seguente tabella (nota 2).
Resistenza [kΩ] | Tensione [V] | Corrente [mA] | Potenza [mW] |
Disegnare il grafico con tensione, corrente e potenza sull'asse Y e valore della resistenza sull'asse X (nota 2).
Quesiti:
Simulare il circuito con SIMetrix/SIMPLIS Elements.
Dopo aver disegnato il circuito ed inserite le sonde di tensione, corrente e potenza:
Simulare il circuito in modalità transient e visualizzare le tre grandezze (nota 3). Tali valori vanno inseriti in una tabella.
Modificare il valore di R1 e completare la tabella.
Il metodo precedente è piuttosto lungo e... noioso. Più comodo attivare la modalità DC Sweep che produce direttamente il grafico richiesto.
Il circuito e le sonde sono le stesse del punto precedente.
Occorre impostare la modalità DC sweep, il dispositivo che deve essere modificato (R1), i valori minimo e massimo, il numero di passaggi da effettuare.
Il grafico prodotto è simile a quello di apertura di questa pagina.
Quesiti (nota 4):
Consideriamo il seguente circuito. L'uscita dell'inverter ha valore basso:
Prima di proseguire, scriviamo l'equazione di Kirchhoff alla maglia di seguito indicata:
Realizzare il circuito su breadboard e completare una tabella simile alla precedente, contenente tutte le tensioni, la corrente e la potenza di R1.
Simulare il circuito con SIMetrix/SIMPLIS Elements.
Quesiti:
Misurare il legame tra corrente e tensione di uscita per il
microcontrollore
ATmega328P, per entrambi i livelli logici. Cercare le stesse informazioni
sui fogli tecnici (quasi 300 pagine!).
Pagina creata nel febbraio 2022
Ultima modifica: 29 novembre 2022
Appunti scolastici - Versione 0.1019 - maggio 2023
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