Predarea devine ușoară și eficientă dacă devine un tărâm practic. Afișarea a ceva practic cu practica în mână și demonstrațiile conceptuale ajută întotdeauna să ne amintim conceptele învățate pe o perioadă lungă de timp decât explicațiile lecțiilor teoretice simple. Acest lucru s-ar putea întâmpla cu trasorii curbelor de tranzistor pentru a cunoaște conceptul de cum funcționează tranzistorul . Acesta este un mod ușor, bun și practic de a cunoaște funcționarea unui tranzistor și de a determina parametrii acestuia.

Utilizarea curbei de urmărire se extinde în zilele noastre pentru utilizarea în laborator și alte scopuri de analiză a calității. Acest concept de implementare a curbei de urmărire prin utilizarea unei plăci Arduino le permite studenților să devină mai ușor de înțeles despre tranzistor și Tehnologie Arduino.

Curve Tracer

Un Curve-tracer este un echipament de testare care afișează relația tensiune-curent a componentei. Există mai multe domenii de aplicare în care aceste trasoare curbe I-V oferă reprezentare vizuală a formelor de undă de curent și tensiune cu măsurători cantitative. Echipamentul de urmărire a curbelor constă din circuite hardware pentru a testa diverse componente electronice de bază cum ar fi tranzistoare, diode și alte dispozitive semiconductoare. Aceste trasoare de curbă ne permit să analizăm formele de undă pentru a găsi diferiți parametri precum câștigul, impedanța, decalajul etc.

Curba-trasor

Circuitul de mai sus arată cum funcționează un curent simplu de urmărire pentru un dispozitiv sub test (DUT). Un transformator pas cu pas este conectat la un circuit redresor de pod care convertește curent alternativ în sursă continuă de impulsuri . Dispozitivul testat este conectat printr-un rezistor de serie pentru a limita curentul. Tensiunea și undele de curent în Osciloscop cu raze catodice (CRO) sunt variate prin variația tensiunii de intrare aplicată de transformatorul variabil. În acest fel, se pot analiza și observa curbele folosind curbele de urmărire.

Tranzitor Curve Tracer

Tranzistorul este un dispozitiv controlat de curent în care curentul de tensiune colector-emițător este controlat prin variația curentului de bază aplicat terminalului de bază al tranzistorului. Un trasor de curbă a tranzistorului este un instrument care măsoară parametrii tranzistorului, cum ar fi câștigul de curent, impedanța și tensiunile de rupere. Acesta generează și afișează un set de curbe ale curentului IC al colectorului față de tensiunea VCE a colectorului la emițător pentru diferite valori ale curentului de bază. Din aceste curbe, se poate determina câștigul de curent al tranzistorului.

Trei circuite funcționale majore care sunt utilizate în acest trasor includ un generator de tensiune de măturare pentru a controla tensiunea colectorului, un generator de pas de curent de bază pentru a controla curentul de bază cu un număr egal de trepte ale generatorului de filtrare a tensiunii și, un circuit de sincronizare pentru a schimba curentul de bază pentru la fiecare început al măturării tensiunii.

Tranzitor Curve Tracer

Generatorul de tensiune de măturare aplică Vs cu o perioadă de timp repetitivă la tranzistor. Această tensiune de curățare poate fi observată în osciloscop și, de asemenea, sursa de curent de bază crește curentul de bază IB în trepte egale incrementale pentru fiecare curgere de tensiune consecutivă cu pașii sincronizați la începutul fiecărei curgeri de tensiune a colectorului. Curentul de bază repetă această secvență de pași și devine stabil pentru ultima perioadă incrementată. Comutatoarele selector sunt prevăzute pentru fiecare circuit pentru a varia condițiile de intrare.

Câștigul curentului tranzistorului este determinat de:

b = DIc / DIB

Unde, setarea comutatorului Step Selector este reprezentată ca DIB.

Prin urmare, din forma de undă de mai sus din osciloscop, putem determina câștigul curent al tranzistorului. Astfel, trasorul curbei tranzistorului permite găsirea diferiților parametri ai tranzistorului și oferă, de asemenea, analiza formelor de undă pentru diferite condiții variate de intrare.

Proiect Arduino pe Transistor Curve Tracer

Circuit de urmărire a curbei tranzistorului bazat pe Arduino

Acest circuit este implementat cu ajutorul unui potențiometru conectat la o bază de tranzistor pentru a varia curentul de bază. Placa Arduino uno este utilizată ca un controler principal de achiziție de date care dobândește parametrii analogici ai tensiunii de bază, colector și sursă. Un tranzistor cu două rezistențe și un potențiometru intră sub circuitul testat cu ajutorul lui Placă de dezvoltare Arduino .

Prin variația potențiometrului, curentul de bază este variat, iar valorile tensiunii de bază, ale colectorului și ale emițătorului sunt citite de Arduino cu o conexiune internă convertor analogic digital . Codul programului Arduino este programat în așa fel încât semnalele dobândite ale ADC sunt procesate în continuare și rezultatele sunt calculate. Valorile digitalizate procesate de acest controler găsesc parametrii de mai jos.

Ib este determinat de (Vs - Vb) / Rb
Și Ic de (5V - Vc) / Rc

Arduino bazat pe BiCMOS Transistor Curve Tracer

Aceste valori ale curenților de bază și colector trebuie să fie reprezentate grafic pentru a determina caracteristicile tranzistorului. Pentru a grafica aceste valori, legătura serială USB este conectată între controlerul Arduino și computerul gazdă. Calculatorul gazdă constă dintr-un tip special de aplicație pentru procesarea și reprezentarea graficelor. Software-ul sau programele precum SciLab și Octave pot citi și trasa valorile din cablu serial.

Avansarea la proiectul Arduino de mai sus este prin conectarea Arduino pentru a trasa graficele tranzistorului BiCMOS. Aceste curbe sunt obținute prin I / O dual-rail-to-rail Amplificator operațional , rezistențe și condensatoare și placă de lipit fără sudură.

Tensiunea în vrac este selectată utilizând un selector pentru a modifica polaritatea PNP / NPN. Acest proiect este același cu proiectul de mai sus, dar codul este oarecum diferit de primul. După compilarea și încărcarea codului pe placa de dezvoltare hardware, există o cerință de tensiuni de la tranzistor cu valori diferite ale curenților de bază, care pot fi modificate și de codul programului.

Această placă Arduino procesează aceste valori și o trimite la computer pentru a procesa și a grafica valorile printr-un cablu de comunicare serial . La fel de similar cu proiectul de mai sus, aplicația software permite procesarea și trasarea datelor achiziționate pentru găsirea parametrilor anumitor tranzistoare cum ar fi tranzistoarele PMOS, NMOS, NPN și PNP.

Acesta este un proiect simplu Arduino cu câteva circuite externe pentru obținerea curbelor tranzistorului. Unele dintre aplicațiile proiectelor bazate pe Arduino sunt sistemele de automatizare a locuințelor, comenzile de iluminat stradal, sistemele subterane de detectare a defecțiunilor prin cablu etc. Dacă doriți orice fel de ajutor cu privire la aceste proiecte bazate pe Arduino pentru dezvoltarea de coduri, diagrame de circuite, software de simulare și alte tehnici îndrumare, ne puteți contacta comentând mai jos.