Modulatore PPM

Pulse Position Modulation

Esercitazione di laboratorio

Schema elettrico:

Elenco componenti: R_P = 1K, R = 4.7K, C = 1nF, comparatore LM339, monostabile 74121.

Apparecchi da utilizzare: Alimentatore V_cc = +5V, alimentatore regolabile v_i = 0-5V, generatore a dente di sega v_d, oscilloscopio a doppia traccia.

Cenni teorici: Se v_i è costante e di valore compreso tra 0 e 5V si ha che l’uscita v_o1 è un’onda rettangolare periodica di periodo T coincidente con quello della tensione a dente di sega:

Per ricavare la durata T_H del livello alto di V _o1 basta uguagliare v_i a v_d:

da cui:

T_H è proporzionale a v_i.   Poiché:

0 < V_i < 5V    e    0 < T_H < T

Si noti che il comparatore effettua una modulazione PWM (Pulse Width Modulation). Gli impulsi di durata T_M generati dal monostabile sono periodici e posizionati all’interno del periodo dopo un tempo T_H per cui la posizione degli impulsi dipende da v_i.

Si mostra, di seguito, una tipica tempificazione.

Conduzione della prova: Applicare l’uscita a dente di sega del generatore di funzioni all’ingresso v_d del circuito. Le caratteristiche del dente di sega sono: ampiezza 0-5V, frequenza 10KHz.

Portare la tensione v_i dell’alimentatore regolabile al valore: v_i  = 2.5V.

Applicare la sonda del canale 1 dell’oscilloscopio sull’uscita v_o1 e la sonda del canale 2 sull’uscita v_o2 e verificare che v_o1 è un’onda quadra di periodo 100µsec. il cui fronte di discesa fa scattare il monostabile che genera un impulso di durata T_M  = 0.7·RC = 3.3µsec.

Dopo aver eseguito la verifica del funzionamento, attribuire a v_i i valori riportati in tabella e determinare i valori di T_H e T_M. Riscontrare se i valori misurati concordano con quelli teorici.