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555AstableMultivibtr -

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555AstableMultivibtr -- Overview
目標
このラボ実習では、次のことができるようになることを目指します。
• 555 タイマ・チップを使用して、非安定マルチバイブレータ回路を設計して組み
立てる
• デジタル・オシロスコープのトリガを使用して信号を取り込み、表示する
• 信号のタイミング情報(周期、周波数、T_on、T_off およびデューティ・サイク
ル)を測定する
• オシロスコープ測定を使用して、設計されたパラメータを実際の値と比較して
検証する
機器
この実験を行うには、次のものが必要です。
• TBS1KB - 当社のデジタル・オシロスコープ
• 555 タイマ IC、レジスタおよびコンデンサ(非安定マルチバイブレータ回路用)
• 電圧プローブ(オシロスコープに付属)/BNC ケーブル
• ブレッドボード、接続線
理論
主要な概念:
• 周期 = 1 つのサイクルにかかる時間
• 周波数 = 1/周期
• パルス幅変調(PWM)は、パルス幅を変動させて特定の時間にオンとオフを行
うことによって、アナログ回路(または機器)への電源を制御するために一般的に
使用される手法です。
• T_on = スイッチング・デバイスが伝導状態に切り替えられ、その状態が維持さ
れる周期。
• T_off = スイッチング・デバイスが伝導状態からオフ状態に遷移し、その状態が
維持される周期。
• スイッチが、オフ周期と比較して長くオンになればなるほど、負荷への電源供給
が大きくなります。
• デューティ・サイクルはサイクル時間に対するオン時間の比です(オン時間+オ
フ時間)。デューティ・サイクルが 50% である場合は、オンとオフの継続時間は
同じになります。
• PWM信号は非安定マルチバイブレータと呼ばれる 555 タイマ回路を使用し
て生成できます。周波数とデューティ・サイクルは R 値および C 値を使用して
変えることができます。
555AstableMultivibtr -- Procedures
Step 1
DUT/回路の準備
• 下の図に従って回路を組み立てます。Vcc = 7.5 V、RA = 15 K、RB= 15
K、C = 10 nF を選択します。
• タイマ回路の DC 電源をオンにします
Step 2
実験の準備
• オシロスコープの電源をオンにします
• オシロスコープのチャンネル 1 プローブをタイマ・チップのピン番号 3 に接続しま
す
• コンデンサの電圧を測定するために、オシロスコープのチャンネル 2 プローブを
接続します(タイマ・チップのピン番号 2 または 6)
• 回路からの信号をオシロスコープで取り込みます
Step 3
• オシロスコープでオートセットを行って、信号の取り込みと表示を調整します
• オートセット機能が有効でない場合は、水平軸と垂直軸のスケールおよびトリ
ガ条件を手動で設定して、3 ~ 4 サイクルの波形がクリッピングせずに表示され
るようにします
Step 4
測定項目の追加
• オシロスコープのフロント・パネルにある MEASURE(測定)ボタンを押して、測
定メニューを表示します
• CH1(測定対象のチャンネル)を押し、汎用ノブ(MPK)ボタンを使用して、
PERIOD(周期)、FREQUENCY(周波数)および POS DUTY(正デュー
ティ)の測定を選択します
• 測定項目のリスト内を移動するときは汎用ノブを回し、測定項目を選択すると
きは汎用ノブを押します
Step 5
• 測定値と波形/スクリーンショットを記録します
Step 6
• 測定パラメータを設計値(回路素子に基づいて計算)と比較して検証します
Step 7
問題
• コンデンサの充電が進行しているとき、出力はどのようになりますか。高くなりま
すか、低くなりますか。
• コンデンサの充電中と放電中の電圧レベルはどのようになりますか。
• 555 タイマの非安定マルチバイブレータ回路から完全な方形波出力を得るこ
とができますか。
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