GENERATORE DI CLOCK SINCRONO CON LA RETE

Scopo dell'esercitazione:

Realizzare e verificare il funzionamento di un generatore di clock sincrono con la rete,avente in uscita tre morsetti con frequenza rispettivamente di 1Hz,10Hz,100Hz. 

COMPONENTI CIRCUITALI IMPIEGATI:

-Un ponte di Graetz costituito da un ponte integrato;

-Due zoccoli: uno da 14 piedini e uno da 16

-Un 74LS14,circuito integrato della famiglia logica TTL costituito da 6 porte trigger di Schmitt;

-Un 74LS390,circuito integr 454b12e ato della famiglia logica TTL costituito da 3 divisori di frequenza per 10;

-Un resistore da 2,2 Kohm ¼ W;

-Un resistore da 1 Kohm ¼ W;

-Fili in rame per effettuare i collegamenti; 

-Dello stagno.

-Basetta millefori.

STRUMENTI  IMPIEGATI

-Saldatore a punta per stagno;

-Sostegno con lente.

-Attrezzi vari per tagliare,spellare i cavi ecc... .

IL CIRCUITO

Il generatore di clock è un circuito che è in grado di fornire in uscita tre segnali di clock (segnale con forma d'onda rettangolare periodica) aventi rispettivamente le frequenze 1 Hz, 10 Hz e 100Hz avendo in ingresso la tensione sinusoidale di rete avente frequenza 50 Hz.

Il circuito può essere sintetizzato nel seguente schema a blocchi:

220v  9v 0 5 V  

50Hz  50Hz 100Hz 100 Hz 10 Hz 1Hz

Trasformatore   Raddrizzatore Squadratore Divisore x 10 Divisore x 10

10Hz

100Hz

-Il primo blocco è il trasformatore: esso ha la funzione di abbattere la tensione di rete da 220v (valore efficace) a un valore di tensione desiderato lasciando invariata la frequenza. Nel nostro caso si è utilizzato un trasformatore con rapporto 220:9.

-Il secondo blocco è il raddrizzatore a doppia semionda: esso è costituito da un circuito integrato o da quattro diodi disposti come nello schema seguente che, così collegati, raddrizzano la forma d'onda ovvero eliminano la componente negativa:

-ll terzo blocco è lo squadratore: esso è un dispositivo che squadra l'onda cioè la rende di forma rettangolare: Stiamo parlando del trigger di Schmitt invertente che è una delle sei porte che contiene il circuito integrato 74LS14. Però la tensione in uscita dal raddrizzatore (11,5v) è troppo alta per esser posta in ingresso all'integrato che, essendo della famiglia logica TTL, sopporta una tensione massima di 5v; quindi risulta indispensabile ridurla mediante un partitore restistivo in grado di abbatterla fino a 3,6v, esso è composto da due resistori in serie uno da 2.2Kohm e l'altro da 1Kohm.Quindi questa porta trigger viene collegata dopo il partitore.

-Gli ultimi due blocchi sono dei divisori di frequenza: essi hanno la funzione di dividere per 10 il valore della frequenza del segnale che li si pone in ingresso. Per realizzarli si è utilizzato l'integrato 74LS390 che contiene due contatori decadici.

REALIZZAZIONE

Prima di realizzare il circuito occorre disegnare lo schema di progetto in modo da disporre i componenti nel minor spazio possibile e in modo da effettuare facilmente i collegamenti senza fare sovrapposizioni e con il minor numero possibile di ponti. Inoltre bisogna disporre i morzetti di ingresso sulla sinistra della basetta mentre i morzetti di uscita sulla destra.

Questo circuito é stato montato su una basetta millefori di dimensioni 5 cm x 10 cm

Il montaggio avviene nel seguente modo:

Saldare il ponte di Graets lasciandolo un po' sollevato in modo da avere una migliore dissipazione del calore;

Saldare i resistori lasciandoli anch'essi un po' sollevati;

Saldare i due zoccoli il primo da 14 pin ( per il 74LS14 ) e il secondo da 16 pin ( per il 74LS390 );

Effettuare tutti i collegamenti secondo lo schema di progetto saldando, sui reofori dei componenti, dei fili in rame opportunamente tagliati e piegati;

Prolungare i morzetti di ingresso, di uscita e di alimentazione per facilitare  il collaudo;

Controllare tutte i collegamenti e le saldature in nel caso in cui si siano commessi degli errori o delle sovrapposizioni;

Etichettare i morsetti di ingresso e di uscita in modo da evitare confusione;

Procedere al collaudo.

COLLAUDO

Le fasi del collaudo sono le seguenti:

Inserire gli integrati nei rispettivi zoccoli;

Collegare gli ingressi del raddrizzatore al trasformatore o all'alimentatore da banco mediante morsetti coccodrillo-banana;

Collegare la Vcc e la massa ad un generatore di tensione 5v;

Collegare le uscite (una x volta) all'oscilloscopio mediante una sonda;

Accendere il tutto e verificare il funzionamento del circuito analizzando la forma d'onda che compare sullo schermo dell'oscilloscopio.

CONCLUSIONI

L'esercitazione è stata svolta in maniera corretta.Al momento del collaudo il circuito funzionava perfettamente in quanto l'oscilloscopio visualizzava le forme d'onda dei tre morsetti d'uscita.

Inoltre questa esperienza è stata molto utile,e ci è servita a far prendere molta dimestichezza con il lavoro pratico,facendoci capire ulteriormente in modo teorico il funzionamento del generatore di clock sincrono con la rete.