MF1016/MF1017/MF1023
Ingenjörerna Julia och Romeo arbetar med ett projekt där de vill skicka en logisk signal från en mikrokontroller genom en tio meter lång elektrisk kabel. I andra änden av kabeln finns en annan mikrokontroller, som ska läsa av den logiska signalen, enligt figuren nedan. De läser i databladet för kabeln att den har en kapacitans mot jord som är 100 pF/meter, vilket innebär att kabeln totalt sett representerar 1 nF kapacitiv last mot jord. De har ritat in en modell för kabelns kapacitans i form av en kondensator i sitt schema. De anar att kabelns kapacitans kan utgöra en svårdriven last för mikrokontrollern som skickar signalen, och har därför lagt in en resistor mellan mikrokontrollern och kabeln, i syfte att begränsa hur mycket kapacitansen i kabeln kan belasta mikrokontrollerns utgång vid snabba spänningsändringar på utgången. De är måna om att inte överbelasta mikrokontrollerns utgång med för hög ström, men de vill samtligt få så snabb dataöverföring som möjligt genom kabeln. Enligt databladet för mikrokontrollern är de logiska utgångarna godkända för maximalt ± 10 mA ström, och de elektriska nivåerna för den utgående signalen är 0 Volt och 5 Volt för låg respektive hög signalnivå.
(a)Vilken dimension/enhet har tidskonstanten för RC-länken som bildas av resistorn och kabeln?(0,5 p)
(b)De har en låda med resistorer att välja mellan. Vilken resistor ska de välja, så att absolutbeloppet av strömmen genom den sändande mikrokontrollerns utgång aldrig överstiger maximalt tillåten ström enligt databladet?(2,5 p)
(c)De utvärderar nu sin signalöverföring med den korrekta resistorn enligt ovan, genom att skicka korta pulser från den sändande till den mottagande mikrokontrollern enligt nedanstående figur. De provar med olika långa pulser. Vilken är den kortaste pulslängden som den mottagande mikrokontrollern rimligtvis kommer kunna detektera?
Tips: Gör rimliga antaganden om vilka signalnivåer som gäller för ingången på den mottagande mikrokontrollern.(3 p)
Du ser bara uppgiftslydelsen
Svarsalternativ, facit, figurer och formler — och resten av kursens uppgifter — finns bakom ett gratis konto.