Panetti

I.T.I.S. “MODESTO PANETTI” – BARI
Compito n.2
Sistemi Elettronici Automatici
Classe 5 E.T. Sez.B - 11 dicembre 2008

Sul rotore di un motore passo passo a magnete permanente sono inseriti due fotodiodi IPL10020 posti a 90° tra loro. Il motore passo passo presenta p=50 coppie polari, ciascuna delle n=4 fasi è alimentata a VDD = 12V ed assorbe una corrente di intensità If= 50mA.
Determinare il passo á in gradi del motore.
Verificare che il circuito di comando del motore consente la rotazione con la velocità di 2 passi al secondo nel verso da cui proviene la luce incidente di maggior intensità. In tali ipotesi, quanto tempo impiegherebbe il motore a compiere un giro completo nelle ipotesi che il verso di rotazione resti sempre lo stesso?

1) Sapendo che la luce incidente può assumere illuminamento E compreso tra 1mW/cm² e 100mW/cm² e che la fotocorrente Ip nel fotodiodo segue la legge: Ip = K·E con K=0.7µA/(mW/cm²), determinare il valore minimo e massimo di Vp sapendo che Rp=150K Ohm;
2) Determinare i valori di Vc a seconda se Vp1 è maggiore o minore di Vp2. Determinare, inoltre, il valore della corrente Iz che scorre nel diodo Zener quando l’uscita del comparatore U3 è al livello alto di saturazione (supponendo ideali sia il comparatore che lo Zener) sapendo che Rz=5.6K Ohm;
3) Determinare il valore R dell’oscillatore a rilassamento U5 sapendo che C=10µF affinché, come già detto, il motore ruoti alla velocità di 2 passi al secondo. Descrivere il funzionamento del blocco U5. Si ricordi che il periodo T vale: T=2.2·RC;
4) Determinare i valori dei bit ABCD di pilotaggio delle basi dei transistors per un’intera sequenza sapendo che U6 è un contatore Johnson costituito da due flip-flop D TTL con clock proveniente dall’oscillatore a rilassamento;
5) Giustificare il ruolo svolto dalle due porte X-OR TTL del blocco U7 comandato dall’uscita Vc del comparatore;
6) Determinare il valore della resistenza RA affinché IB= 2IBsat sapendo che hFE= 80, VBE= 0.7V e VCEsat= 0 e ricordando che l’avvolgimento eccitato è attraversato dalla corrente elettrica di intensità 50mA e che l’uscita a livello alto della porta X-OR vale VOH=3.5V;
7) Ricavare l’espressione matematica dell’uscita Vm del mediatore U4 in funzione dell’illuminamento E ed il massimo valore di Vm sapendo che R1=R2=100K Ohm.