- 1 Condensatore elettrolitico 470µF; - 1 Alimentatore (5V);

- 2 Resistenze 22 KW (R2, R4);     - 1 Diodo Led rosso;

- 2 Resistenze 1KW (R1, R5); - 2 Diodi 1N4148;

- 2 Transistor BC237;   - 1 Breadboard.

descrizione tecnica:

Il circuito posto ad esame è un multivibratore monostabile la cui funzione è di temporizzatore, utilizzando dei transistor; vengono utilizzati tali componenti (che svolgono la funzione di interruttori) in quanto è possibile sfruttare le loro caratteristiche di saturazione ed interdizione generando onde quadre in cui il periodo varierà in base al tempo di carica del condensatore elettrolitico. Il tempo di carica verrà modificato variando i valori di resistenza del trimmer che permetterà di aumentare o diminuire il tempo necessario per far si che il condensatore si carichi. All'istante t=0 viene abilitata l'alimentazione del circuito, per cui la corrente percorre il ramo composto dalle resistenze R₅ ed R₄ (che risulta il ramo in cui vi è meno valore resistivo) giungendo quindi al transistor T₁. Nel transistor accade che si otterrà la stessa tensione tra collettore ed emettitore (in quanto è stata superata la tensione di saturazione) per cui, svolgendo la funzione di un interruttore in stato On, accadrà che la corrente potrà circolare nel ramo formato da R₁ e dal diodo Led che risulterà attivato (ciò accade per il motivo che si creerà una massa ipotetica nel nodo A la quale permette la circolazione della corrente). Contemporaneamente accade che la corrente attraversa il ramo costituito da R₂ e dal potenziometro R₃ giungendo al condensatore elettrolitico C₁; si creerà per cui un circuito di carica del condensatore formato da Vcc, R_eq=R₂+R₃ e Gnd (tramite Q₁). Quando la tensione sull'armatura positiva raggiunge un valore di tensione abbastanza elevato da superare la tensione di soglia dei due diodi D₁ e D₂ e mandare in saturazione il transistor Q_2,  la corrente non attraverserà più la resistenza R_4-5, nella quale vi è una resistenza alta (per cui il transistor Q₁ andrà in stato Off), ma arriverà al transistor Q₂ dove la resistenza è molto minore e andrà a scaricarsi a massa; per cui la corrente non interesserà il Led che rimarrà spento.

DESCRIZIONE PRATICA:

La descrizione pratica del circuito tende a descrivere come sia avvenuta l'esecuzione pratica del circuito tramite i vari programmi che hanno permesso la realizzazione della basetta. Si è dapprima svolta una prova pratica su breadboard dove sono state rilevate le misurazioni di tempo necessarie per l'esecuzione della prova; in seguito vi è stata la composizione del circuito tramite Orcad Capture con il quale sono stati creati i file necessari (tra cui la Netlist per visualizzare i package dei componenti e le varie pedinature) per poi poter eseguire lo sbroglio del circuito con Orcad Pcb. Tramite tale programma sono stati creati i collegamenti tra i vari componenti, per poi produrre i file di fresa e di stampa necessari per poter realizzare il circuito stampato sul plotter-fresa.

CALCOLI PREVENTIVI:

E' stato necessario compiere alcuni calcoli per rilevare la differenza tra il tempo teorico di carica del condensatore e il valore di tempo reale. Partendo dalla relazione che rileva la tensione di carica del condensatore si è giunti alla formula che ci permette di calcolare il tempo necessario per caricare il condensatore ad una tensione di 2V che corrispondono alla  somma delle tensioni di soglia dei due diodi e la tensione di saturazione del transistor Q₂ (V_BE).

Vc(t) = Vcc(1-e^-t/t 2 = 5(1-e^-t/t 2/5 = 1-e^-t/t -3/5 = -e^-t/t 3/5 = e^-t/t

ln(e^-t/t) = ln3/5   -t/t = ln3/5 -t = tln3/5  -t = t(ln3-ln5) -t = t

da cui si ricava che -t =t t = t0,51 e perciò t t

TABELLA DEI CALCOLI:

t = Req₁*C=115*10³*470*10^-6=54,05s

t = Req₂*C=77*10³*470*10^-6=36,19s

t = Req₃*C=22*10³*470*10^-6=10,34s

t₁=1/2t =1/2*54,05=27,03s

t₂=1/2t =1/2*36,19=18,10s

t₃=1/2t =1/2*10,34=5,17s

conclusioni e considerazioni:

Il circuito montato su basetta ha funzionato correttamente sin dalla prima prova, alcuni problemi sono stati causati dal condensatore che non scaricandosi completamente comprometteva parzialmente i valori di tempo delle prove seguenti.